第4節(jié)波的衍射和干涉1理解什么是波的衍射現(xiàn)象，知道波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件。2知道波的獨(dú)立傳播特點(diǎn)，理解波的疊加原理，知道波的干涉是波疊加的結(jié)果。3知道波的干涉圖樣的特點(diǎn)，理解波形成穩(wěn)定干涉圖樣的條件，知道振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)、減弱點(diǎn)的振動(dòng)情況。一、波的衍射1定義：波繞過(guò)障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象。2實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象(1)實(shí)驗(yàn)器材：在水槽里放兩塊擋板，中間留個(gè)狹縫。(2)現(xiàn)象狹縫寬度比波長(zhǎng)大得多時(shí)：波的傳播如同光沿直線傳播一樣，擋板后面產(chǎn)生一個(gè)陰影區(qū)。狹縫寬度與波長(zhǎng)相差不多或狹縫寬度比波長(zhǎng)更小時(shí)：波繞到擋板后面繼續(xù)傳播。3發(fā)生明顯衍射的條件縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長(zhǎng)相差不多，或者比波長(zhǎng)小。4.一切波都能發(fā)生衍射，衍射是波特有的現(xiàn)象。二、波的疊加1波的獨(dú)立性原理兩列波相遇后彼此穿過(guò)，仍然保持各自的運(yùn)動(dòng)特征，繼續(xù)傳播。2波的疊加原理在幾列波重疊的區(qū)域里，介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與這幾列波引起的振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的矢量和。如圖所示。三、波的干涉1定義：頻率相同的兩列波疊加時(shí)，某些區(qū)域的振幅加大、某些區(qū)域的振幅減小的現(xiàn)象。2穩(wěn)定干涉的必要條件(1)兩列波的頻率必須相同。(2)兩個(gè)波源的相位差必須保持不變。3干涉的普遍性：一切波都能夠發(fā)生干涉，干涉是波特有的現(xiàn)象。判一判(1)在操場(chǎng)上不同位置聽(tīng)到學(xué)校喇叭聲音的大小不同，是聲波的干涉現(xiàn)象。()(2)兩列頻率不同的水波不能發(fā)生波的干涉現(xiàn)象。()(3)不是所有的兩列波之間都能發(fā)生干涉。()提示：(1)×(2)(3)想一想(1)當(dāng)障礙物的尺寸比波長(zhǎng)大時(shí)，不能發(fā)生衍射現(xiàn)象，對(duì)嗎？提示：錯(cuò)。障礙物尺寸比波長(zhǎng)大時(shí)，也能發(fā)生衍射現(xiàn)象，只是現(xiàn)象不明顯。(2)在波的干涉中，振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)始終位于波峰嗎？提示：否。振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的振幅大，而不是始終位于波峰。課堂任務(wù)波的衍射1定義波可以繞過(guò)障礙物繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象叫做波的衍射。2衍射是波特有的現(xiàn)象，一切波都會(huì)產(chǎn)生衍射現(xiàn)象，當(dāng)波碰到障礙物時(shí)，衍射現(xiàn)象總是存在的，只是有的明顯有的不明顯而已。3發(fā)生明顯衍射的條件障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小，或跟波長(zhǎng)差不多。(1)障礙物或孔的尺寸大小，并不是決定衍射能否發(fā)生的條件，僅是衍射現(xiàn)象是否明顯的條件。一般情況下，波長(zhǎng)較大的波容易產(chǎn)生顯著的衍射現(xiàn)象。(2)波傳到小孔(或障礙物)時(shí)，小孔(或障礙物)處仿佛一個(gè)新的波源，由它發(fā)出與原來(lái)同頻率的波(稱(chēng)為子波)在孔后傳播，于是，就出現(xiàn)了偏離直線傳播的衍射現(xiàn)象。(3)當(dāng)孔的尺寸遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)時(shí)盡管衍射十分突出，但由于衍射波的能量很弱，衍射現(xiàn)象不容易觀察到。例1(多選)下列說(shuō)法中正確的是()A孔的尺寸比波長(zhǎng)大得多時(shí)不會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象B孔的尺寸比波長(zhǎng)小才發(fā)生衍射現(xiàn)象C只有孔的尺寸跟波長(zhǎng)相差不多或者比波長(zhǎng)更小時(shí)，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象D只有波才有衍射現(xiàn)象 (1)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是什么？提示：障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小，或跟波長(zhǎng)差不多。(2)只有波才有衍射現(xiàn)象嗎？提示：衍射是波特有的現(xiàn)象，一切波都會(huì)產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。規(guī)范解答波繞過(guò)障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象稱(chēng)為波的衍射現(xiàn)象，發(fā)生明顯衍射的條件是孔或障礙物尺寸跟波長(zhǎng)差不多或者比波長(zhǎng)更小，孔徑大并不是不發(fā)生衍射，只是波的衍射現(xiàn)象不明顯，A、B錯(cuò)誤，C正確；衍射現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象，D正確。完美答案CD衍射現(xiàn)象的判斷方法判定一些熟悉的現(xiàn)象是否是波的衍射現(xiàn)象，首先要看現(xiàn)象中是否有波，其次是看波從波源傳出后是否偏離了直線傳播，即是否“拐彎”，這兩個(gè)條件都滿足時(shí)才有波的衍射現(xiàn)象發(fā)生。 (多選)如圖所示，S是振源，M、N是擋板，其中N固定，M可以上下移動(dòng)，為了使原來(lái)不振動(dòng)的A點(diǎn)振動(dòng)起來(lái)，可采用的辦法是()A增大S的振動(dòng)頻率B減小S的振動(dòng)頻率CM下移DM上移答案BC解析要使A振動(dòng)起來(lái)，則S振動(dòng)產(chǎn)生的波必須經(jīng)窄縫發(fā)生明顯衍射，原來(lái)A未振動(dòng)，說(shuō)明窄縫的寬度太大，所以應(yīng)使窄縫的寬度減小，C正確，D錯(cuò)誤；當(dāng)然A未振動(dòng)的另一個(gè)原因是波長(zhǎng)太小，在傳播速度一定的前提下，要增大波長(zhǎng)則必須減小S的振動(dòng)頻率，B正確，A錯(cuò)誤。課堂任務(wù)波的疊加原理與波的干涉一、波的疊加1波的獨(dú)立傳播特性幾列波相遇時(shí)能夠保持各自的運(yùn)動(dòng)特征，繼續(xù)傳播。即各自的波長(zhǎng)、頻率等保持不變。2波的疊加原理在兩列波重疊的區(qū)域里，任何一個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與兩個(gè)振動(dòng)，其振動(dòng)位移等于這兩列波分別引起的位移的矢量和，當(dāng)兩列波振動(dòng)方向在同一直線上時(shí)，這兩個(gè)位移的矢量和在選定正方向后可簡(jiǎn)化為代數(shù)和。二、波的干涉1定義：頻率相同的兩列波疊加時(shí)，某些區(qū)域的振幅加大，某些區(qū)域的振幅減小，這種現(xiàn)象叫波的干涉。2產(chǎn)生穩(wěn)定干涉的兩個(gè)必要條件(1)兩列波的頻率必須相同。(2)相位差必須保持不變。波的疊加是無(wú)條件的，任何頻率的兩列波在空間相遇都會(huì)疊加。但穩(wěn)定干涉圖樣的產(chǎn)生是有條件的，否則我們就看不到穩(wěn)定的干涉圖樣。3關(guān)于加強(qiáng)點(diǎn)(區(qū))和減弱點(diǎn)(區(qū))(1)加強(qiáng)點(diǎn)：在某些點(diǎn)兩列波引起的振動(dòng)始終加強(qiáng)，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)最劇烈，振動(dòng)的振幅等于兩列波的振幅之和，AA1A2。(2)減弱點(diǎn)：在某些點(diǎn)兩列波引起的振動(dòng)始終相互削弱，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅等于兩列波的振幅之差，A|A1A2|，若兩列波振幅相同，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的合振幅就等于零。4加強(qiáng)點(diǎn)、減弱點(diǎn)的位置圖中S1、S2兩個(gè)波源頻率、相位相同，則：若C點(diǎn)到兩波源的距離之差s|CS1CS2|n(n0,1,2，)，則C點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)；若D點(diǎn)到兩波源的距離之差s|DS1DS2|(2n1)(n0,1,2，)，則D點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)。5干涉圖樣及其特征(1)干涉圖樣：如圖所示。(2)特征加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)的位置固定不變。加強(qiáng)區(qū)始終加強(qiáng)，減弱區(qū)始終減弱(加強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū)不隨時(shí)間變化)。加強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū)互相間隔。 例2如圖所示，MN是水池的邊緣，S1和S2是水池中兩個(gè)振動(dòng)情況完全相同的相干波源，它們激起的水波波長(zhǎng)為2 m，S1和S2連線垂直于MN，它們與MN的距離分別是8 m和3 m，設(shè)MN足夠長(zhǎng)，則在水池邊界MN上有幾處水面是平靜的()A1處 B3處C5處 D無(wú)數(shù)處 (1)“水面平靜”對(duì)應(yīng)的物理語(yǔ)言是什么？水面平靜處應(yīng)滿足什么條件？提示：“水面平靜”即振動(dòng)減弱，振動(dòng)減弱點(diǎn)滿足該點(diǎn)與S1、S2的距離之差等于的奇數(shù)倍。(2)兩波源到MN上一點(diǎn)的路程差設(shè)為x，則x的取值范圍是什么？提示：0<x5 m。規(guī)范解答水池邊界MN上任一點(diǎn)P到S1、S2的距離PS1、PS2之差x小于等于S1S2，如圖所示。因此x的范圍是0x5 m，2 m，1 m，因此在x的范圍內(nèi)振動(dòng)減弱點(diǎn)能取到3個(gè)，而根據(jù)對(duì)稱(chēng)可知，1 m和3 m這兩個(gè)距離之差應(yīng)是分別為兩個(gè)，故共有5點(diǎn)。完美答案C振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)與振動(dòng)減弱點(diǎn)的判斷方法(1)條件判斷法：振動(dòng)情況完全相同的兩波源產(chǎn)生的波疊加時(shí)，加強(qiáng)、減弱條件如下：設(shè)點(diǎn)到兩波源的路程差為x，當(dāng)x2k·(k0,1,2，)時(shí)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)；當(dāng)x(2k1)·(k0,1,2，)時(shí)為振動(dòng)減弱點(diǎn)。若兩波源振動(dòng)相位相反，則上述結(jié)論相反。(2)現(xiàn)象判斷法：若某點(diǎn)總是波峰與波峰(或波谷與波谷)相遇，該點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)；若總是波峰與波谷相遇，則為振動(dòng)減弱點(diǎn)。(多選)如下圖所示為兩個(gè)相干波源S1、S2產(chǎn)生的波在同一種均勻介質(zhì)中相遇時(shí)產(chǎn)生的干涉圖樣。圖中實(shí)線表示某時(shí)刻的波峰，虛線表示的是波谷，下列說(shuō)法正確的是()Aa、c兩點(diǎn)的振動(dòng)加強(qiáng)，b、d兩點(diǎn)的振動(dòng)減弱Be、f兩點(diǎn)的振動(dòng)介于加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)之間C經(jīng)適當(dāng)?shù)臅r(shí)間后，加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的位置互換D經(jīng)半個(gè)周期后，原來(lái)位于波峰的點(diǎn)將位于波谷，原來(lái)位于波谷的點(diǎn)將位于波峰答案AD解析a點(diǎn)是波谷和波谷相遇的點(diǎn)，c是波峰和波峰相遇的點(diǎn)，都是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)；而b、d兩點(diǎn)都是波峰和波谷相遇的點(diǎn)，是振動(dòng)減弱的點(diǎn)，A正確。e點(diǎn)位于加強(qiáng)點(diǎn)的連線上，仍為加強(qiáng)點(diǎn)，f點(diǎn)位于減弱點(diǎn)的連線上，仍為減弱點(diǎn)，B錯(cuò)誤。相干波源疊加產(chǎn)生的干涉是穩(wěn)定的，不會(huì)隨時(shí)間變化，C錯(cuò)誤。因形成干涉圖樣的質(zhì)點(diǎn)都在不停地做周期性振動(dòng)，經(jīng)半個(gè)周期相位相反，D正確。A組：合格性水平訓(xùn)練1(波的衍射)(多選)下列現(xiàn)象或事實(shí)屬于衍射現(xiàn)象的是()A風(fēng)從窗戶(hù)吹進(jìn)來(lái)B雪堆積在背風(fēng)的屋后C聽(tīng)到墻外人的說(shuō)話聲D水波前進(jìn)方向上遇到凸出在水面上的小石頭，小石頭對(duì)波的傳播沒(méi)有影響答案CD解析波在傳播過(guò)程中繞過(guò)障礙物偏離直線傳播的現(xiàn)象稱(chēng)為波的衍射。根據(jù)波的衍射定義易知A、B錯(cuò)誤；聽(tīng)到墻外人的說(shuō)話聲，是聲波的衍射現(xiàn)象，C正確；水波前進(jìn)方向上遇到凸出在水面上的小石頭，小石頭對(duì)波的傳播沒(méi)有影響，這是水波的衍射現(xiàn)象，D正確。2(波的干涉)(多選)在同一介質(zhì)中兩列頻率相同、振動(dòng)步調(diào)一致的橫波互相疊加，則()A波峰與波谷疊加的點(diǎn)振動(dòng)一定是減弱的B振動(dòng)最強(qiáng)的點(diǎn)經(jīng)過(guò)T后恰好回到平衡位置，因而該點(diǎn)的振動(dòng)是先加強(qiáng)，后減弱C振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)相間隔分布，且加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)不隨時(shí)間變化D加強(qiáng)區(qū)的質(zhì)點(diǎn)某時(shí)刻位移可能是零答案ACD解析當(dāng)頻率相同、步調(diào)一致的兩列波疊加時(shí)，若波峰與波谷疊加必為減弱點(diǎn)，A正確；振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)某時(shí)刻的位移無(wú)關(guān)，加強(qiáng)點(diǎn)振幅最大，且始終為加強(qiáng)點(diǎn)，B錯(cuò)誤，C正確；振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位移有時(shí)最大，有時(shí)為零，D正確。3(發(fā)生明顯衍射的條件)在水波槽的衍射實(shí)驗(yàn)中，若打擊水面的振子其振動(dòng)圖象如圖所示，水波在水槽中的傳播速度為0.05 m/s，為觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，小孔直徑d應(yīng)為()A10 cm B7 cmC5 cm D小于或等于1 cm答案D解析水波槽中激發(fā)的水波波長(zhǎng)為vT0.05×0.2 m0.01 m1 cm。要發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，應(yīng)使孔的尺寸比波長(zhǎng)短或者跟波長(zhǎng)差不多。4(波的衍射)如圖所示是利用水波槽觀察到的水波衍射圖象，從圖象可知()AB側(cè)波是衍射波BA側(cè)波速與B側(cè)波速相等C減小擋板間距離，衍射波的波長(zhǎng)將減小D增大擋板間距離，衍射現(xiàn)象將更明顯答案B解析B側(cè)波在傳播過(guò)程中遇到帶有窄縫的擋板后發(fā)生衍射，A側(cè)水波是衍射波，A錯(cuò)誤；同種機(jī)械波在相同介質(zhì)中的傳播速度相同，B正確；減小擋板間距離，衍射現(xiàn)象會(huì)更明顯，但是衍射波的波速不變，頻率不變，故波長(zhǎng)不變，C錯(cuò)誤；因?yàn)橹挥挟?dāng)擋板間距跟波長(zhǎng)差不多，或者比波長(zhǎng)更小時(shí)，衍射現(xiàn)象才明顯，所以當(dāng)增大擋板間距離時(shí)，衍射現(xiàn)象將變得不明顯，D錯(cuò)誤。5(發(fā)生明顯衍射的條件)一列波在傳播過(guò)程中通過(guò)一個(gè)障礙物，發(fā)生了一定程度的衍射，以下哪種情況一定能使衍射現(xiàn)象更明顯()A增大障礙物的尺寸，同時(shí)增大波的頻率B增大障礙物的尺寸，同時(shí)減小波的頻率C縮小障礙物的尺寸，同時(shí)增大波的頻率D縮小障礙物的尺寸，同時(shí)減小波的頻率答案D解析波在介質(zhì)中傳播時(shí)波速是由介質(zhì)決定的，與波的頻率無(wú)關(guān)，所以改變波的頻率不會(huì)改變波速。由vf可知，當(dāng)波速一定時(shí)，減小頻率則波長(zhǎng)增大。而發(fā)生明顯衍射的條件是障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小或跟波長(zhǎng)相差不多，所以縮小障礙物的尺寸，同時(shí)減小波的頻率會(huì)使衍射現(xiàn)象更明顯，D正確。6. (波的疊加)兩列沿相反方向傳播的振幅和波長(zhǎng)都相同的半波如圖甲所示，在相遇的某一時(shí)刻如圖乙所示兩列波“消失”，此時(shí)圖中a、b質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向是()Aa向上，b向下 Ba向下，b向上Ca、b都靜止 Da、b都向上答案B解析由波的疊加原理知，波在相遇時(shí)互不影響地相互通過(guò)，通過(guò)后各自保持原有的狀態(tài)繼續(xù)傳播。在圖乙所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，根據(jù)波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向之間的關(guān)系可以判定B選項(xiàng)正確。7. (波的干涉)如圖所示是兩個(gè)完全相同的波源在介質(zhì)中疊加而成的干涉的示意圖，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，則下列說(shuō)法正確的是()AA點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，這一點(diǎn)振動(dòng)減弱BB點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)，經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，這一點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)CC點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，這一點(diǎn)振動(dòng)仍加強(qiáng)DD點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)，經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，這一點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)答案C解析A、C連線所在區(qū)域?yàn)檎駝?dòng)加強(qiáng)區(qū)域，經(jīng)過(guò)任意時(shí)間，該區(qū)域仍然是振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域，A錯(cuò)誤，C正確；B、D連線所在區(qū)域?yàn)檎駝?dòng)減弱區(qū)域，經(jīng)過(guò)任意時(shí)間，該區(qū)域仍然是振動(dòng)減弱區(qū)域，B、D錯(cuò)誤。8(波的干涉)消除噪聲污染是當(dāng)前環(huán)境保護(hù)的一個(gè)重要課題。內(nèi)燃機(jī)、通風(fēng)機(jī)等在排放各種高速氣流的過(guò)程中都產(chǎn)生噪聲，干涉型消聲器可用來(lái)減弱高速氣流產(chǎn)生的噪聲。干涉型消聲器結(jié)構(gòu)及氣流運(yùn)行如圖所示，產(chǎn)生波長(zhǎng)為的聲波沿水平管道自左向右傳播。當(dāng)聲波到達(dá)a處時(shí)，分成兩束波，它們分別通過(guò)r1和r2的路程，再在b處相遇，即可達(dá)到減弱噪聲的目的。若rr2r1，則r等于()A波長(zhǎng)的整數(shù)倍 B波長(zhǎng)的奇數(shù)倍C半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍 D半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍答案C解析距波源路程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍的地方，初始振動(dòng)方向相同的波在此相互減弱。B組：等級(jí)性水平訓(xùn)練9(波的衍射和疊加)(多選)關(guān)于波的衍射和疊加，下列說(shuō)法正確的是()A衍射和干涉是機(jī)械波特有的現(xiàn)象B對(duì)同一列波，縫或孔、障礙物尺寸越小衍射現(xiàn)象越明顯C兩列波相遇時(shí)能夠保持各自的狀態(tài)互不干擾D如果這兩列波的頻率相同，那么這兩列波會(huì)發(fā)生干涉E兩列波重疊的區(qū)域里，任何一點(diǎn)的總位移都等于兩列波分別引起的位移的矢量和答案BCE解析衍射和干涉是所有波特有的現(xiàn)象，A錯(cuò)誤；形成穩(wěn)定干涉的必要條件是：波的頻率相同，振動(dòng)相位差恒定，D錯(cuò)誤。10. (波的衍射)(多選)如圖所示是觀察水面波衍射的實(shí)驗(yàn)裝置，AC和BD是兩塊擋板，AB是一個(gè)孔，O是波源，圖中已畫(huà)出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每?jī)蓷l相鄰波紋(圖中曲線)之間距離表示一個(gè)波長(zhǎng)，則波經(jīng)過(guò)孔之后的傳播情況，下列描述正確的是 ()A此時(shí)能明顯地觀察到波的衍射現(xiàn)象B擋板前后波紋間距離相等C如果將孔AB擴(kuò)大，有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象D如果孔的大小不變，使波源頻率增大，能更明顯地觀察到衍射現(xiàn)象E如果將孔AB減小到很小，觀察到的衍射現(xiàn)象將更加清晰答案ABC解析從圖中可以看出，孔的大小與波長(zhǎng)相差不多，故能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，A正確；由于在同一均勻介質(zhì)中，波的傳播速度沒(méi)有變化，波的頻率是一定的，根據(jù)可得波長(zhǎng)沒(méi)有變化，B正確；當(dāng)孔擴(kuò)大后，明顯衍射的條件將被破壞，C正確；如果孔的大小不變，使波源頻率增大，則波長(zhǎng)減小，孔的尺寸將比波長(zhǎng)大，可能會(huì)破壞明顯衍射現(xiàn)象的條件，D錯(cuò)誤；如果將孔AB減小到很小，波經(jīng)過(guò)孔后的能量很小，振幅很小，將觀察不到清晰的衍射現(xiàn)象，E錯(cuò)誤。11(波的衍射)在空曠的廣場(chǎng)上有一堵較高大的墻MN，墻的一側(cè)O點(diǎn)有一個(gè)正在播放男女聲合唱歌曲的聲源。某人從圖中A點(diǎn)走到墻后的B點(diǎn)，在此過(guò)程中，如果從聲波的衍射來(lái)考慮，則會(huì)聽(tīng)到()A聲音變響，男聲比女聲更響B(tài)聲音變響，女聲比男聲更響C聲音變?nèi)?，男聲比女聲更弱D聲音變?nèi)?，女聲比男聲更弱答案D解析從A點(diǎn)走到墻后的B點(diǎn)，會(huì)聽(tīng)到聲音變?nèi)?，男女聲音由于頻率的高低不同，才有音調(diào)高低的不同，女聲比男聲音調(diào)高，頻率高，波長(zhǎng)短，所以衍射更不明顯，會(huì)聽(tīng)到女聲比男聲更弱，D正確。12(波的疊加)兩列簡(jiǎn)諧波沿x軸相向而行，波速均為v0.4 m/s，兩波源分別位于A、B處，t0時(shí)的波形如圖所示。當(dāng)t2.5 s時(shí)，M點(diǎn)的位移為_(kāi) cm，N點(diǎn)的位移為_(kāi) cm。答案20解析由圖可知，兩列波的波長(zhǎng)分別為A0.2 m，B0.4 m。t2.5 s時(shí)兩列波均向前傳播xvt1 m，即A波向右傳播至x11.0 m處，B波向左傳播至x20.2 m處，x1xM0.5 mA，xMx20.7 m1B，所以此時(shí)A波在M點(diǎn)的位移為0，B波在M點(diǎn)的位移為A2 cm，合位移為2 cm；x1xN0.6 m3A，xNx20.6 mB，同理可知N點(diǎn)的位移為0。13(綜合)波源S1和S2振動(dòng)方向相同，頻率均為4 Hz，分別置于均勻介質(zhì)中的x軸上的O、A兩點(diǎn)處，OA2 m，如圖所示。兩波源產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸相向傳播，波速為4 m/s。已知兩波源振動(dòng)的初始相位相同。求：(1)簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng)；(2)OA間合振動(dòng)振幅最小的點(diǎn)的位置。答案(1)1 m(2)距O點(diǎn)0.25 m、0.75 m、1.25 m、1.75 m解析(1)設(shè)簡(jiǎn)諧橫波波長(zhǎng)為，頻率為f，則vf代入已知數(shù)據(jù)，得1 m。(2)以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)，設(shè)P為OA間的任意一點(diǎn)，其坐標(biāo)為x，則兩波源到P點(diǎn)的波程差lx(2x)，0x2。其中x、l以m為單位。合振動(dòng)振幅最小的點(diǎn)的位置滿足l，k為整數(shù)，所以xk可得k，故k2、1、0、1解得x0.25 m,0.75 m,1.25 m,1.75 m。14(綜合)兩列橫波在x軸上沿相反方向傳播，如圖所示，傳播速度v6 m/s，兩列波的頻率都是f30 Hz，在t0時(shí)，這兩列波分別從左和右剛剛傳到S1和S2處，使S1和S2都開(kāi)始向上做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，S1的振幅為2 cm，S2的振幅也為2 cm，已知質(zhì)點(diǎn)A與S1、S2的距離分別是S1A2.25 m，S2A4.25 m。(1)判斷在兩波到達(dá)A點(diǎn)后A點(diǎn)的振動(dòng)情況；(2)若A點(diǎn)發(fā)生振動(dòng)，求其在 s內(nèi)通過(guò)的路程。答案(1)以振幅4 cm，周期 s振動(dòng)(2)32 cm解析(1)由公式得： m0.2 m，質(zhì)點(diǎn)A與S1、S2的距離差為：x|S2AS1A|2 m10。即質(zhì)點(diǎn)A為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，振幅A2 cm2 cm4 cm。故A點(diǎn)以振幅為4 cm，周期為 s做機(jī)械振動(dòng)。(2)由(1)知，A點(diǎn)在時(shí)間 s內(nèi)經(jīng)過(guò)了兩個(gè)全振動(dòng)，通過(guò)的路程為8倍振幅，即4×8 cm32 cm。- 13 -