資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
3.3-3.4波的反射、折射和衍射 波的干涉
（1）通過實驗認識波的反射和折射現象。
（2）通過用射線解釋反射、折射現象，認識波動中建構物理模型的方法。
（3）知道波的衍射現象和波產生明顯衍射現象的條件。
（4）了解波的疊加原理，了解波的疊加過程中質點的合位移。
（5）從振動角度認識振動加強區域和減弱區域。
（6）通過實驗，認識波的干涉現象和干涉圖樣。
（7）知道干涉現象是波特有的現象，了解波發生穩定干涉的條件。
我們知道，聲音在傳播過程中，遇到障礙物時會發生反射。對著遠處的峭壁大喊一聲會聽到回聲，就是聲波在峭壁上反射的結果。生活中，你是否注意過水波的反射？波的反射應該遵從什么規律？
考點一、波的反射和波的折射
1．反射現象：波遇到介質界面(如水遇到擋板)時會返回原介質繼續傳播的現象．
2．反射規律：反射線、法線與入射線在同一平面內，反射線與入射線分居法線兩側，反射角等于入射角.
3．波的折射：光從一種介質進入另一種介質時會發生折射，同樣，其他波從一種介質進入另一種介質時也發生折射.
4．水波的折射：水波在深度不同的水域傳播時，在交界處發生折射.
（2024春 嘉定區校級期末）如圖所示，1、2、3分別代表入射波、反射波和折射波的波線，則（　　）
A．與1的波長、頻率相等，波速不等
B．2與1的波速、頻率相等，波長不等
C．3與1的波速、頻率、波長均相等
D．3與1的頻率相等，波速、波長均不等
【解答】解：AB.波1、2都在同一介質中傳播，故1、2的頻率、波速、波長均相等，故AB錯誤；
CD.波1、3是在兩種不同介質中傳播，波速不同，但波源沒變，因而頻率相等，由v＝λf可知波長不同，故C錯誤，D正確；
故選：D。
一聲波在空氣中的波長為40cm，速度為340m/s，當折射入介質1中后，波長變為100cm，下列說法中正確的是（　　）
A．在空氣中的頻率為8.5Hz
B．在空氣中的頻率為85Hz
C．在介質1中的傳播速度為85m/s
D．在介質1中的傳播速度為850m/s
【解答】解：AB．在空氣中的頻率為：，故AB錯誤；
CD．根據波在不同介質中傳播頻率不變，進入介質1后的頻率還是850Hz，則傳播速度為v′＝λf＝1×850m/s＝850m/s，故C錯誤，D正確。
故選：D。
（2024春 太原期末）蟾蜍在池塘邊平靜的水面上鳴叫，某時形成如圖所示的水波。若蟾蜍的鳴叫頻率不變，下列選項正確的是（　　）
A．岸邊的人接收到鳴叫的聲波是橫波
B．水波從淺水區傳入深水區，頻率變小
C．水面上的落葉遇到水波后做受迫振動
D．水波遇到大石頭比遇到小石頭更容易發生衍射現象
【解答】解；A、聲波是縱波，所以岸邊的人接收到鳴叫的聲波是縱波，故A錯誤；
B、頻率的大小是有波源決定的，所以水波從淺水區傳入深水區，頻率不變，故B錯誤；
C、水面上的落葉遇到水波后振動起來，則樹葉做的是受迫振動，故C正確；
D、當波遇到的障礙物的尺寸比波長短或與波長相比相差不多時，能夠發生明顯的衍射，所以障礙物尺寸越小發生的衍射現象越明顯，水波遇到大石頭比遇到小石頭更不容易發生衍射，故D錯誤。
故選：C。
考點二、波的衍射
1．波的衍射：波繞過障礙物繼續傳播的現象.
2．發生明顯衍射現象的條件：只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多，或者比波長更小時，才能觀察到明顯的衍射現象.
3．波的衍射的普遍性：一切波都能發生衍射，衍射是波特有的現象.
（多選）（2024春 海淀區校級期末）利用發波水槽觀察波的衍射現象時，看到如圖所示的圖樣。為使衍射現象更明顯，可采用的辦法有（　　）
A．縮小擋板間距 B．增大擋板間距
C．減小水波波長 D．增大水波波長
【解答】解：AB、在相同條件下，波長越長的波越容易發生衍射現象，本題水波波長不變，適當縮小擋板間距相當于增大了波長，衍射現象更明顯，故A正確，B錯誤；
CD、在同一介質中v一定，適當減小波源的頻率，能增大波長，使衍射現象更明顯，故D正確，C錯誤；
故選：AD。
（2024春 大興區校級期中）如圖，擋板M是固定的，擋板N可以上下移動。現在把M、N兩塊擋板中的空隙當作一個“小孔”做水波的衍射實驗，出現了圖示中的圖樣，P點的水沒有振動起來。為了使擋板左邊的振動傳到P點，可以采用的辦法是（　　）
A．增大振源頻率 B．減小振源頻率
C．N板向下移動 D．N板向左移動
【解答】解：P處質點沒有振動，說明P點波沒有明顯衍射過去，原因是MN間的縫太寬或波長太小，因此若使P處質點振動，可采用N板上移或M下移減小小孔的間距，同時也可以增大波的波長，即減小頻率，故B正確，ACD錯誤；
故選：B。
（2023秋 海門市期中）如圖所示，擋板M是固定的，擋板N可以上下移動。現在把M、N兩塊擋板中的空隙當作一個“小孔”做水波的衍射實驗，出現了圖示中的圖樣，P點的水沒有振動起來。為了使擋板左邊的振動傳到P點，下列操作可行的是（　　）
A．撤去N板 B．N板向上移動
C．增大波源振動的頻率 D．增大波源振動的幅度
【解答】解：P處質點沒有振動，說明P點波沒有明顯衍射過去，原因是MN間的縫太寬或波長太小，因此若使P處質點振動，可采用N板上移或M下移，使小孔的間距減小，同時也可以增大波的波長，即減小頻率，增大波源振動的幅度，撤去N板，均無法使得P點的水振動起來，故B正確，ACD錯誤。
故選：B。
（2024春 大興區期末）某同學觀察到波長相同的水波通過兩個寬度不同的狹縫時的現象，如圖所示，下列說法正確的是（　　）
A．水波通過狹縫后波速不變，波長變短
B．這是水波的衍射現象，有些波不能發生衍射現象
C．此現象可以說明，波長一定，縫越窄衍射現象越明顯
D．此現象可以說明，縫寬一定，波長越長衍射現象越明顯
【解答】解：A.水波通過狹縫后，因波速與頻率不變，依據公式，則有波長不變，故A錯誤；
B.一切波均有衍射現象，有的衍射現象不明顯，有的衍射現象明顯，而波發生明顯的衍射現象的條件是：當孔、縫的寬度或障礙物的尺寸與波長相比差不多或比波長更小，故B錯誤。
CD.從圖可知，波長一定，縫越窄衍射現象越明顯，由于圖中只有縫寬在變化，無法得出縫寬一定，波長越長衍射現象越明顯，故C正確，D錯誤。
故選：C。
考點三、波的干涉
在平靜的水面上，下落的雨滴激起層層漣漪，形成了復雜而美麗的圖案。這種圖案是怎樣產生的？
要研究上述問題，我們需要先了解一個現象——波的疊加。
1．定義
頻率相同、相位差恒定、振動方向相同的兩列波疊加時，某些區域的振動總是加強，某些區域的振動總是減弱，這種現象叫波的干涉．
2．穩定干涉條件
(1)兩列波的頻率必須相同．
(2)兩個波源的相位差必須保持不變．
3．干涉的普遍性
不僅水波會發生干涉現象，聲波、電磁波等一切波，只要滿足上述條件都能發生干涉。跟衍射一樣，干涉也是波特有的現象。
（2024春 閩侯縣期末）兩列簡諧橫波在同一介質中M點產生的振動圖像如圖所示，則4s以后M點的振幅為（　　）
A．8cm B．5cm C．3cm D．2cm
【解答】解：根據振動圖像可以看出，在4s后兩列波引起的M的的振動方向總是相反的，所以M點是振動減弱點，則M點的振幅為A＝5cm﹣3cm＝2cm，故D正確，ABC錯誤。
故選：D。
（2024 湖北一模）關于機械振動和機械波，下列說法正確的是（　　）
A．用手拍打衣服上的灰塵，是利用了共振的原理
B．歌唱家利用嗓音振碎玻璃杯，是共振的原理
C．在波傳播過程中，質點都是自由振動
D．兩列波發生干涉時，振動加強點的位移始終大于振動減弱點的位移
【解答】解：A.用手拍打衣服上的灰塵，是利用了慣性的原理，故A錯誤；
B.歌唱家利用嗓音振碎玻璃杯，是共振的原理，故B正確；
C.在波傳播過程中，質點所做的振動屬于受迫振動，故C錯誤；
D.波發生干涉時，振動加強點的振幅比振動減弱點的振幅要大，但振動加強點的位移可以為零，不一定大于振動減弱點的位移，故D錯誤。
故選：B。
（2024春 南岸區校級期中）如圖是振動情況完全相同的兩列波疊加的示意圖，波的周期為T，振幅為A，M、N、Q為疊加區域的三個點。圖示時刻，Q是波谷與波谷的相遇點，M是波峰與波峰的相遇點，N是波峰和波谷的相遇點。下列說法正確的是（　　）
A．M是振動加強點，Q、N是振動減弱點
B．圖示時刻，M、N兩點的高度差為4A
C．從圖示時刻經，M點通過的路程是4A
D．從圖示時刻經，Q處的質點隨波遷移到M點
【解答】解：A、M點是波峰和波峰疊加，為振動加強點，且始終振動加強，振幅為2A；Q點是波谷和波谷疊加，為振動加強點，且始終振動加強，振幅為2A；N點為波峰與波谷疊加，為振動減弱點，故A錯誤。
B、圖示時刻，M在位移最大處，位移為2A，N處在平衡位置，所以高度差為2A，故B錯誤。
C、從圖示時刻經，M點通過的路程是2×2A＝4A，故C正確；
D、質點不會隨著波遷移而遷移，故D錯誤。
故選：C。
（2024 浙江模擬）如圖甲，兩列沿相反方向傳播的橫波，形狀相當于正弦曲線的一半，上下對稱，其振幅均為A，傳播速度均為v。t＝0時刻兩列波剛好相遇，一段時間后在ab間出現了兩列波“消失”的現象，如圖乙所示，a、b間距為L，c為ab的中點。則（　　）
A．相遇過程中c點的位移始終為0
B．時，a質點的速度最大
C．時，b質點的加速度向上且達到最大
D．時，a、b間距為10L
【解答】解：A．c點為振動減弱點，相遇過程中，c點的位移始終為0，故A正確；
B．根據同側法，t＝0時刻，向右傳播的波單獨引起的振動方向向上，向左傳播的波單獨引起的振動方向向下，且t＝0時刻，a質點位于平衡位置，故此時a質點的速度最大，根據波形平移法可知，時，a質點位于平衡位置，只有向左傳播的波在a質點處振動，a質點的速度不是最大，故B錯誤；
C．根據波形平移法可知，時，b質點位于平衡位置，加速度為零，故C錯誤；
D．質點不會隨波遷移，故時，a、b間距為L，故D錯誤。
故選：A。
（2024 海珠區校級模擬）有兩位同學分別握著一條繩的兩端S1、S2同時刻開始作上下的簡諧運動，形成了如圖所示的波動圖像，下列判斷正確的是（　　）
A．波源S1形成的波先到達P點
B．兩位同學使波源的振動頻率相同
C．兩列波在P點的起振方向是相同的
D．兩列波在P點的振動總是疊加形成干涉加強點
【解答】解：A、兩列波在同一均勻介質中的傳播速度相同，由L＝vt可得，兩列波同一時刻到達P點，故A錯誤；
B、因為兩列波在同一均勻介質中，波速相等，由圖可知：λ1＞λ2
由波速公式v＝λf得f1＜f2
所以兩位同學使波源的振動頻率不相同，故B錯誤；
C、由同側法可知，兩列波在P點的振動方向是相同的，都是沿軸正方向振動，故C正確；
D、由于兩列波的波長（頻率）不同，不能產生干涉，故P點的振動不穩定，有時候振動加強，有時候振動減弱，故D錯誤。
故選：C。
一、波的反射和折射
1．波的反射遵從反射定律，即入射線、反射線及法線位于同一平面內，入射線、反射線分別位于法線的兩側，反射角等于入射角．
2．波的頻率是由振源決定的，介質中各個質點的振動都是受迫振動，因此不論是反射還是折射，波的頻率是不改變的．
3．波速是由介質決定的，波反射時是在同一介質中傳播，因此波速不變，波折射時是在不同介質中傳播，因此波速改變．
4．波長是由頻率和波速共同決定的，即在波的反射中，由于波的頻率和波速均不變，根據公式λ＝可知波長不改變；在波的折射中，當進入新的介質中波速增大時，由λ＝可知波長變大，反之變小．
1．衍射是波特有的現象，一切波都可以發生衍射．衍射只有“明顯”與“不明顯”之分，障礙物或小孔的尺寸跟波長差不多，或比波長小是產生明顯衍射的條件．
2．聲波波長較長，一般在1.7 cm～17 m．
3．波的直線傳播只是在衍射不明顯時的近似情況．
二、波的疊加
幾列波相遇時能夠保持各自的運動特征，繼續傳播，在它們重疊的區域里，介質的質點同時參與這幾列波引起的振動，質點的位移等于這幾列波單獨傳播時引起的位移的矢量和．
三：對波的干涉的理解
1．發生干涉的條件：(1)兩列波的頻率相同；(2)相位差恒定．
2．產生穩定干涉圖樣的兩列波的振幅越接近，干涉圖樣越明顯．
3．干涉圖樣及其特點
(1)干涉圖樣：如圖所示．
(2)特點
①加強區和減弱區的位置固定不變．
②加強區始終加強，減弱區始終減弱(加強區與減弱區不隨時間變化)．
③加強區與減弱區互相間隔．
四：振動加強點和減弱點的判斷方法
1．條件判斷法：頻率相同、振動情況完全相同的兩波源產生的波疊加時，加強、減弱條件如下：設點到兩波源的距離差為Δr，則當Δr＝kλ時為加強點，當Δr＝(2k＋1)時為減弱點，其中k＝0,1,2….若兩波源振動步調相反，則上述結論相反．
2．現象判斷法：若某點總是波峰與波峰(或波谷與波谷)相遇，該點為加強點；若總是波峰與波谷相遇，則為減弱點；若某點是平衡位置和平衡位置相遇，則讓兩列波再傳播T，看該點是波峰和波峰(波谷和波谷)相遇，還是波峰和波谷相遇，從而判斷該點是加強點還是減弱點．
（2023春 普陀區校級期中）下列說法正確的是（　　）
A．波發生反射時，波的頻率不變，波速變小，波長變短
B．波發生反射時，頻率不變、波長、波速均變大
C．波發生折射時，波的頻率不變，但波長、波速發生變化
D．波發生折射時，波的頻率、波長、波速均發生變化
【解答】解：AB、波發生反射時在同一介質中，則波速不變，波源不變，則頻率不變，由v＝λf可知波長不變，故AB錯誤；
CD、波發生折射時，介質改變，波速發生變化，振源不變，波的頻率不變，由v＝λf可知波長也發生變化，故C正確，D錯誤。
故選：C。
（2023 文昌模擬）如圖所示為一列在均勻介質中傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖，波速為2m/s，此時P點振動方向沿y軸正方向，則（　　）
A．波傳播的方向沿x軸正方向
B．此時質點Q的速率最大
C．經過1.5s，質點P的加速度達到正的最大值
D．該波遇到8m的障礙物時能產生明顯的衍射現象
【解答】解：A．P點振動方向沿y軸正方向，根據質點帶動法可知，該波的傳播方向沿x軸負方向，故A錯誤；
B．質點Q此時在波谷位置，所以速率為零，速度最小，故B錯誤；
C．由圖可知波長λ＝4m，則周期為：
代入數據得：T＝2s
設Δt＝1.5s則
質點P經1.5s時運動到波谷位置，位移為負的最大，則回復力為正的最大，由牛頓第二定律知，其加速度為正的最大值，C正確；
D．因為波長λ＝4m，只有障礙物的尺寸與波長小或差不多時產生才會明顯的衍射現象，故D錯誤。
故選：C。
（2023春 武漢期中）如圖，擋板M是固定的，擋板N可以上下移動。現在把M、N兩塊擋板中的空隙當作一個“小孔”做水波的衍射實驗，出現了圖示的圖樣P點的水沒有振動起來。為了使擋板左邊的振動傳到P點，可以采用的辦法（　　）
A．擋板M、N整體略向右移動
B．擋板M略向上移動
C．減小波的頻率
D．增大波的頻率
【解答】解：P處質點沒有振動，說明P點波沒有明顯衍射過去，原因是MN間的縫太寬或波長太小，因此若使P處質點振動，可采用N板上移或M下移減小小孔的間距；同時也可以增大波的波長，即減小頻率，故ABD錯誤，C正確。
故選：C。
（2024春 徐匯區校級期末）兩列振幅分別為A1、A2且波長相同的平面簡諧橫波，以相同的速率沿相反方向在同一介質中傳播，如圖所示為某一時刻的波形圖，其中實線為向左傳播的波，虛線為向右傳播的波，a、b、c、d、e為介質中沿波傳播路徑上五個等間距的質點。下列說法中正確的是（　　）
A．兩列波可以形成穩定的干涉圖樣，質點a、c、e為振動減弱點
B．兩列波可以形成穩定的干涉圖樣，質點b、d為振動減弱點
C．兩列波不能形成穩定的十涉圖樣，圖中時刻質點a、c、e偏離平衡位置的距離最大
D．兩列波不能形成穩定的干涉圖樣，圖中時刻質點b、d偏離平衡位置的距離最大
【解答】解：A、兩列波波長相同，且在同種介質中傳播，則波速大小和周期相同，根據兩列波能形成穩定的干涉圖樣的條件可知，題中兩列波可以形成穩定的干涉圖樣，將兩列波的波形圖沿傳播方向平移，可知兩列波在圖中a、c、e三質點偏離平衡位置的位移方向始終相同，所以a、c、e為振動加強點，故A錯誤；
B、根據A選項分析可知，兩列波可以形成穩定的干涉圖樣，將兩列波的波形圖沿傳播方向平移，可知兩列波在圖中b、d兩質點偏離平衡位置的位移方向始終相反，故b、d兩點為振動減弱點，故B正確；
C、根據A選項分析可知，兩列波可以形成穩定的干涉圖樣，根據題中波形圖可知，此時刻質點a、c、e偏離平衡位置的距離為零，故C錯誤；
D、根據A選項分析可知，兩列波可以形成穩定的干涉圖樣，根據題中波形圖可知，此時刻質點b、d偏離平衡位置的距離x＝A2﹣A1，由B選項分析知，質點b、d為振動減弱點，則質點b、d的振幅A＝A2﹣A1，所以圖中時刻質點b、d偏離平衡位置的距離為最大距離，故D錯誤。
故選：B。
（2024春 城中區校級期末）如圖所示是兩個振動情況完全相同的簡諧波源S1、S2在同一均勻介質中產生的兩列波，實線表示波峰，虛線表示波谷，波源的振幅為A，周期為T。關于圖中所標的a、b、c、d四點，下列說法正確的是（　　）
A．d點振幅為零
B．b點振動始終加強，c點振動始終減弱
C．從圖示時刻經過，a點將運動到b點
D．從圖示時刻經過，b點運動路程為A
【解答】解：A、d點是波峰與波谷相遇的點，為振動減弱點，兩列波的振動情況完全相同，振幅相等，所以d點的振幅為零，故A正確；
B、b點是波峰與波峰相遇的點，c點是波谷與波谷相遇的點，所以兩點均為振動加強點，兩點振動始終加強，故B錯誤；
C、波上每點都是在各自平衡位置附近做著簡諧運動，并不會隨波運動，故C錯誤；
D、b點為振動加強點，其振幅為2A，此時處于波峰位置，經過，其運動路程為2A，故D錯誤。
故選：A。
（2024春 房山區期末）激光陀螺儀是很多現代導航儀器中的關鍵部件，廣泛應用于民航飛機等交通工具。激光陀螺儀的基本元件是環形激光器，其原理結構比較復雜，可簡化為如圖所示模型。由激光器發出的A、B兩束激光，經完全對稱的兩個通道（圖中未畫出）在光電探測器處相遇，產生干涉條紋。如果整個裝置本身具有繞垂直紙面的對稱軸轉動的角速度，那么沿兩個通道的光的路程差就會發生變化，同時光電探測器能檢測出干涉條紋的變化，根據此變化就可以測出整個裝置的旋轉角速度。某次測試，整個裝置從靜止開始，繞垂直紙面的對稱軸，順時針方向逐漸加速旋轉，最后轉速穩定，這個過程中光電探測器的中央位置C處檢測光強經過了強→弱→強→弱→強的變化過程。根據上述材料，結合所學知識，判斷下列說法正確的是（　　）
A．A束激光的頻率小于B束激光的頻率
B．無論轉動的角速度多大，C處始終未檢測到明條紋
C．整個裝置加速轉動過程中，兩束激光的路程差變化了2個波長
D．整個裝置加速轉動過程中，B束激光到達光電探測器的路程逐漸變小
【解答】解：A．由于兩束激光出現干涉現象，說明兩個光束的頻率相等，故A錯誤；
B．整個裝置加速轉動過程中，當C處出現強光時就是干涉明條紋，故B錯誤；
C．由于C處出現了強→弱→強→弱→強的變化，因此兩束激光的路程差依次為0、、λ、、2λ，因此變化了2個波長，故C正確；
D．由于整個裝置順時針方向轉動，因此整個裝置加速轉動過程中，B束激光到達光電探測器的路程線減小在變大在變小在變大的周期變化，故D錯誤。
故選：C。
（2024 江西模擬）甲圖表示S1和S2兩相干水波的干涉圖樣，設兩列波的振幅均為5cm，且圖示范圍內振幅不變，波速和波長分別是1m/s和0.5m，B在平衡位置；乙圖為一機械波源S3在同種均勻介質中做勻速運動的某一時刻的波面分布情況。兩幅圖中實線表示波峰，虛線表示波谷。下列關于兩幅圖的說法正確的是（　　）
A．甲圖中A、B兩點的高度差為10cm
B．從甲圖所示時刻開始經0.25s，B點通過的路程為10cm
C．乙圖表示的是波的衍射現象
D．在E點觀察到的頻率與在F點觀察到的頻率相同
【解答】解：A．甲圖中A點是兩水波波峰相遇處，B在平衡位置，甲圖中A、B兩點的高度差為：Δh＝2A
其中A＝5cm
代入數據得：Δh＝10cm，故A正確；
B．波的周期為：
其中λ＝0.5m，v＝1m/s
代入數據得：T＝0.5s
從甲圖所示時刻開始經0.25s，即，B點通過的路程為：s＝4A
代入數據得：s＝20cm，故B錯誤；
C．乙圖表示的是波的多普勒效應，故C錯誤；
D．在E點單位時間接收到的波面比在F點多，故在E點觀察到的頻率比在F點觀察到的頻率高，故D錯誤。
故選：A。
（2024 新余二模）光滑水平面上平行且兩端對齊放置兩根完全相同的軟繩，甲、乙兩名同學站在同一側用手分別握住一根繩的端點，在水平面上沿垂直于繩的方向擺動，形成沿x軸正方向傳播的兩列簡諧波。某時刻兩列波的波動圖像分別如圖甲、乙所示，此時兩列波分別傳到離手12m和15m處。下列說法正確的是（　　）
A．甲、乙兩名同學手擺動的周期相等
B．甲、乙兩名同學手同時開始擺動
C．甲、乙兩名同學手的起振方向相同
D．此時圖乙所示的波中x＝8m處質點的加速度方向沿y軸負方向
【解答】解：A、由題意可知兩列波的傳播速度相同，由甲、乙圖可知，兩列波的波長不同，則甲、乙兩名同學手擺動的周期不相等，故A錯誤；
C、根據波形平移法可知，甲圖中x＝12m處的起振方向沿y軸負方向，乙圖中x＝15m處的起振方向沿y軸正方向，而波源的起振方向與質點的起振方向相同，所以兩名同學手的起振方向不相同，故C錯誤；
B、由于兩列波的傳播速度相同，由甲、乙圖可知，兩列波的傳播距離不同，所以兩名同學手不是同時開始振動，故B錯誤；
D、此時圖乙所示的波中x＝8m處質點位移方向為y軸正方向，則加速度方向沿y軸負方向，故D正確。
故選：D。中小學教育資源及組卷應用平臺
3.3-3.4波的反射、折射和衍射 波的干涉
（1）通過實驗認識波的反射和折射現象。
（2）通過用射線解釋反射、折射現象，認識波動中建構物理模型的方法。
（3）知道波的衍射現象和波產生明顯衍射現象的條件。
（4）了解波的疊加原理，了解波的疊加過程中質點的合位移。
（5）從振動角度認識振動加強區域和減弱區域。
（6）通過實驗，認識波的干涉現象和干涉圖樣。
（7）知道干涉現象是波特有的現象，了解波發生穩定干涉的條件。
我們知道，聲音在傳播過程中，遇到障礙物時會發生反射。對著遠處的峭壁大喊一聲會聽到回聲，就是聲波在峭壁上反射的結果。生活中，你是否注意過水波的反射？波的反射應該遵從什么規律？
考點一、波的反射和波的折射
1．反射現象：波遇到介質界面(如水遇到擋板)時會返回原介質繼續傳播的現象．
2．反射規律：反射線、法線與入射線在同一平面內，反射線與入射線分居法線兩側，反射角等于入射角.
3．波的折射：光從一種介質進入另一種介質時會發生折射，同樣，其他波從一種介質進入另一種介質時也發生折射.
4．水波的折射：水波在深度不同的水域傳播時，在交界處發生折射.
（2024春 嘉定區校級期末）如圖所示，1、2、3分別代表入射波、反射波和折射波的波線，則（　　）
A．與1的波長、頻率相等，波速不等
B．2與1的波速、頻率相等，波長不等
C．3與1的波速、頻率、波長均相等
D．3與1的頻率相等，波速、波長均不等
一聲波在空氣中的波長為40cm，速度為340m/s，當折射入介質1中后，波長變為100cm，下列說法中正確的是（　　）
A．在空氣中的頻率為8.5Hz
B．在空氣中的頻率為85Hz
C．在介質1中的傳播速度為85m/s
D．在介質1中的傳播速度為850m/s
（2024春 太原期末）蟾蜍在池塘邊平靜的水面上鳴叫，某時形成如圖所示的水波。若蟾蜍的鳴叫頻率不變，下列選項正確的是（　　）
A．岸邊的人接收到鳴叫的聲波是橫波
B．水波從淺水區傳入深水區，頻率變小
C．水面上的落葉遇到水波后做受迫振動
D．水波遇到大石頭比遇到小石頭更容易發生衍射現象
考點二、波的衍射
1．波的衍射：波繞過障礙物繼續傳播的現象.
2．發生明顯衍射現象的條件：只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多，或者比波長更小時，才能觀察到明顯的衍射現象.
3．波的衍射的普遍性：一切波都能發生衍射，衍射是波特有的現象.
（多選）（2024春 海淀區校級期末）利用發波水槽觀察波的衍射現象時，看到如圖所示的圖樣。為使衍射現象更明顯，可采用的辦法有（　　）
A．縮小擋板間距 B．增大擋板間距
C．減小水波波長 D．增大水波波長
（2024春 大興區校級期中）如圖，擋板M是固定的，擋板N可以上下移動。現在把M、N兩塊擋板中的空隙當作一個“小孔”做水波的衍射實驗，出現了圖示中的圖樣，P點的水沒有振動起來。為了使擋板左邊的振動傳到P點，可以采用的辦法是（　　）
A．增大振源頻率 B．減小振源頻率
C．N板向下移動 D．N板向左移動
（2023秋 海門市期中）如圖所示，擋板M是固定的，擋板N可以上下移動。現在把M、N兩塊擋板中的空隙當作一個“小孔”做水波的衍射實驗，出現了圖示中的圖樣，P點的水沒有振動起來。為了使擋板左邊的振動傳到P點，下列操作可行的是（　　）
A．撤去N板 B．N板向上移動
C．增大波源振動的頻率 D．增大波源振動的幅度
（2024春 大興區期末）某同學觀察到波長相同的水波通過兩個寬度不同的狹縫時的現象，如圖所示，下列說法正確的是（　　）
A．水波通過狹縫后波速不變，波長變短
B．這是水波的衍射現象，有些波不能發生衍射現象
C．此現象可以說明，波長一定，縫越窄衍射現象越明顯
D．此現象可以說明，縫寬一定，波長越長衍射現象越明顯
考點三、波的干涉
在平靜的水面上，下落的雨滴激起層層漣漪，形成了復雜而美麗的圖案。這種圖案是怎樣產生的？
要研究上述問題，我們需要先了解一個現象——波的疊加。
1．定義
頻率相同、相位差恒定、振動方向相同的兩列波疊加時，某些區域的振動總是加強，某些區域的振動總是減弱，這種現象叫波的干涉．
2．穩定干涉條件
(1)兩列波的頻率必須相同．
(2)兩個波源的相位差必須保持不變．
3．干涉的普遍性
不僅水波會發生干涉現象，聲波、電磁波等一切波，只要滿足上述條件都能發生干涉。跟衍射一樣，干涉也是波特有的現象。
（2024春 閩侯縣期末）兩列簡諧橫波在同一介質中M點產生的振動圖像如圖所示，則4s以后M點的振幅為（　　）
A．8cm B．5cm C．3cm D．2cm
（2024 湖北一模）關于機械振動和機械波，下列說法正確的是（　　）
A．用手拍打衣服上的灰塵，是利用了共振的原理
B．歌唱家利用嗓音振碎玻璃杯，是共振的原理
C．在波傳播過程中，質點都是自由振動
D．兩列波發生干涉時，振動加強點的位移始終大于振動減弱點的位移
（2024春 南岸區校級期中）如圖是振動情況完全相同的兩列波疊加的示意圖，波的周期為T，振幅為A，M、N、Q為疊加區域的三個點。圖示時刻，Q是波谷與波谷的相遇點，M是波峰與波峰的相遇點，N是波峰和波谷的相遇點。下列說法正確的是（　　）
A．M是振動加強點，Q、N是振動減弱點
B．圖示時刻，M、N兩點的高度差為4A
C．從圖示時刻經，M點通過的路程是4A
D．從圖示時刻經，Q處的質點隨波遷移到M點
（2024 浙江模擬）如圖甲，兩列沿相反方向傳播的橫波，形狀相當于正弦曲線的一半，上下對稱，其振幅均為A，傳播速度均為v。t＝0時刻兩列波剛好相遇，一段時間后在ab間出現了兩列波“消失”的現象，如圖乙所示，a、b間距為L，c為ab的中點。則（　　）
A．相遇過程中c點的位移始終為0
B．時，a質點的速度最大
C．時，b質點的加速度向上且達到最大
D．時，a、b間距為10L
（2024 海珠區校級模擬）有兩位同學分別握著一條繩的兩端S1、S2同時刻開始作上下的簡諧運動，形成了如圖所示的波動圖像，下列判斷正確的是（　　）
A．波源S1形成的波先到達P點
B．兩位同學使波源的振動頻率相同
C．兩列波在P點的起振方向是相同的
D．兩列波在P點的振動總是疊加形成干涉加強點
一、波的反射和折射
1．波的反射遵從反射定律，即入射線、反射線及法線位于同一平面內，入射線、反射線分別位于法線的兩側，反射角等于入射角．
2．波的頻率是由振源決定的，介質中各個質點的振動都是受迫振動，因此不論是反射還是折射，波的頻率是不改變的．
3．波速是由介質決定的，波反射時是在同一介質中傳播，因此波速不變，波折射時是在不同介質中傳播，因此波速改變．
4．波長是由頻率和波速共同決定的，即在波的反射中，由于波的頻率和波速均不變，根據公式λ＝可知波長不改變；在波的折射中，當進入新的介質中波速增大時，由λ＝可知波長變大，反之變小．
1．衍射是波特有的現象，一切波都可以發生衍射．衍射只有“明顯”與“不明顯”之分，障礙物或小孔的尺寸跟波長差不多，或比波長小是產生明顯衍射的條件．
2．聲波波長較長，一般在1.7 cm～17 m．
3．波的直線傳播只是在衍射不明顯時的近似情況．
二、波的疊加
幾列波相遇時能夠保持各自的運動特征，繼續傳播，在它們重疊的區域里，介質的質點同時參與這幾列波引起的振動，質點的位移等于這幾列波單獨傳播時引起的位移的矢量和．
三：對波的干涉的理解
1．發生干涉的條件：(1)兩列波的頻率相同；(2)相位差恒定．
2．產生穩定干涉圖樣的兩列波的振幅越接近，干涉圖樣越明顯．
3．干涉圖樣及其特點
(1)干涉圖樣：如圖所示．
(2)特點
①加強區和減弱區的位置固定不變．
②加強區始終加強，減弱區始終減弱(加強區與減弱區不隨時間變化)．
③加強區與減弱區互相間隔．
四：振動加強點和減弱點的判斷方法
1．條件判斷法：頻率相同、振動情況完全相同的兩波源產生的波疊加時，加強、減弱條件如下：設點到兩波源的距離差為Δr，則當Δr＝kλ時為加強點，當Δr＝(2k＋1)時為減弱點，其中k＝0,1,2….若兩波源振動步調相反，則上述結論相反．
2．現象判斷法：若某點總是波峰與波峰(或波谷與波谷)相遇，該點為加強點；若總是波峰與波谷相遇，則為減弱點；若某點是平衡位置和平衡位置相遇，則讓兩列波再傳播T，看該點是波峰和波峰(波谷和波谷)相遇，還是波峰和波谷相遇，從而判斷該點是加強點還是減弱點．
（2023春 普陀區校級期中）下列說法正確的是（　　）
A．波發生反射時，波的頻率不變，波速變小，波長變短
B．波發生反射時，頻率不變、波長、波速均變大
C．波發生折射時，波的頻率不變，但波長、波速發生變化
D．波發生折射時，波的頻率、波長、波速均發生變化
（2023 文昌模擬）如圖所示為一列在均勻介質中傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖，波速為2m/s，此時P點振動方向沿y軸正方向，則（　　）
A．波傳播的方向沿x軸正方向
B．此時質點Q的速率最大
C．經過1.5s，質點P的加速度達到正的最大值
D．該波遇到8m的障礙物時能產生明顯的衍射現象
（2023春 武漢期中）如圖，擋板M是固定的，擋板N可以上下移動。現在把M、N兩塊擋板中的空隙當作一個“小孔”做水波的衍射實驗，出現了圖示的圖樣P點的水沒有振動起來。為了使擋板左邊的振動傳到P點，可以采用的辦法（　　）
A．擋板M、N整體略向右移動
B．擋板M略向上移動
C．減小波的頻率
D．增大波的頻率
（2024春 徐匯區校級期末）兩列振幅分別為A1、A2且波長相同的平面簡諧橫波，以相同的速率沿相反方向在同一介質中傳播，如圖所示為某一時刻的波形圖，其中實線為向左傳播的波，虛線為向右傳播的波，a、b、c、d、e為介質中沿波傳播路徑上五個等間距的質點。下列說法中正確的是（　　）
A．兩列波可以形成穩定的干涉圖樣，質點a、c、e為振動減弱點
B．兩列波可以形成穩定的干涉圖樣，質點b、d為振動減弱點
C．兩列波不能形成穩定的十涉圖樣，圖中時刻質點a、c、e偏離平衡位置的距離最大
D．兩列波不能形成穩定的干涉圖樣，圖中時刻質點b、d偏離平衡位置的距離最大
（2024春 城中區校級期末）如圖所示是兩個振動情況完全相同的簡諧波源S1、S2在同一均勻介質中產生的兩列波，實線表示波峰，虛線表示波谷，波源的振幅為A，周期為T。關于圖中所標的a、b、c、d四點，下列說法正確的是（　　）
A．d點振幅為零
B．b點振動始終加強，c點振動始終減弱
C．從圖示時刻經過，a點將運動到b點
D．從圖示時刻經過，b點運動路程為A
（2024春 房山區期末）激光陀螺儀是很多現代導航儀器中的關鍵部件，廣泛應用于民航飛機等交通工具。激光陀螺儀的基本元件是環形激光器，其原理結構比較復雜，可簡化為如圖所示模型。由激光器發出的A、B兩束激光，經完全對稱的兩個通道（圖中未畫出）在光電探測器處相遇，產生干涉條紋。如果整個裝置本身具有繞垂直紙面的對稱軸轉動的角速度，那么沿兩個通道的光的路程差就會發生變化，同時光電探測器能檢測出干涉條紋的變化，根據此變化就可以測出整個裝置的旋轉角速度。某次測試，整個裝置從靜止開始，繞垂直紙面的對稱軸，順時針方向逐漸加速旋轉，最后轉速穩定，這個過程中光電探測器的中央位置C處檢測光強經過了強→弱→強→弱→強的變化過程。根據上述材料，結合所學知識，判斷下列說法正確的是（　　）
A．A束激光的頻率小于B束激光的頻率
B．無論轉動的角速度多大，C處始終未檢測到明條紋
C．整個裝置加速轉動過程中，兩束激光的路程差變化了2個波長
D．整個裝置加速轉動過程中，B束激光到達光電探測器的路程逐漸變小
（2024 江西模擬）甲圖表示S1和S2兩相干水波的干涉圖樣，設兩列波的振幅均為5cm，且圖示范圍內振幅不變，波速和波長分別是1m/s和0.5m，B在平衡位置；乙圖為一機械波源S3在同種均勻介質中做勻速運動的某一時刻的波面分布情況。兩幅圖中實線表示波峰，虛線表示波谷。下列關于兩幅圖的說法正確的是（　　）
A．甲圖中A、B兩點的高度差為10cm
B．從甲圖所示時刻開始經0.25s，B點通過的路程為10cm
C．乙圖表示的是波的衍射現象
D．在E點觀察到的頻率與在F點觀察到的頻率相同
（2024 新余二模）光滑水平面上平行且兩端對齊放置兩根完全相同的軟繩，甲、乙兩名同學站在同一側用手分別握住一根繩的端點，在水平面上沿垂直于繩的方向擺動，形成沿x軸正方向傳播的兩列簡諧波。某時刻兩列波的波動圖像分別如圖甲、乙所示，此時兩列波分別傳到離手12m和15m處。下列說法正確的是（　　）
A．甲、乙兩名同學手擺動的周期相等
B．甲、乙兩名同學手同時開始擺動
C．甲、乙兩名同學手的起振方向相同
D．此時圖乙所示的波中x＝8m處質點的加速度方向沿y軸負方向

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