202X學(xué)年高中物理第2章機(jī)械波第2講波的反射和折射課件魯科版選修3_4

1、第2章第2講波的反射和折射目標(biāo)定位1.知道什么是波面和波線.2.了解惠更斯原理，會(huì)用惠更斯原理解釋波的反射與折射現(xiàn)象.3.認(rèn)識(shí)波的反射和折射現(xiàn)象，知道波的反射定律和折射定律1 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 梳理識(shí)記點(diǎn)撥 2 課堂講義 理解深化探究3對(duì)點(diǎn)練習(xí) 鞏固應(yīng)用反饋欄目索引 CONTENTS PAGE 一、惠更斯原理1波面：從波源發(fā)出的波，經(jīng)過 傳播時(shí)間到達(dá)的各點(diǎn)所組成的面，叫做波陣面或波面波面為 面的波稱為球面波，波面是 面的波稱為平面波2波線：用來表示波的傳播 的線波線與各個(gè)波面總是 的同一球平方向垂直3惠更斯原理：介質(zhì)中波陣面上的每一個(gè)點(diǎn)，都可以看成一個(gè)新的，這些新波源發(fā)出子波經(jīng)過一定時(shí)間后，這些子波的

2、 就構(gòu)成下一時(shí)刻的波面波源包絡(luò)面二、波的反射1定義：波遇到障礙物時(shí)會(huì)返回來繼續(xù)傳播的現(xiàn)象2入射角與反射角波在遇到障礙物發(fā)生反射時(shí)， 波線與反射面法線的夾角叫做入射角， 波線與反射面法線的夾角叫做反射角3反射定律：反射波線、入射波線和法線在 平面內(nèi)，反射波線和入射波線分別位于法線 側(cè)，反射角 入射角入射反射同一兩等于4反射波的波長(zhǎng)、頻率和波速都與入射波的 一樣三、波的折射1定義：波在傳播過程中，由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向發(fā)生 的現(xiàn)象2入射角與折射角在波的折射中，的波線與法線的夾角叫做入射角i， 的波線與法線的夾角叫做折射角r.偏折入射波折射波一、對(duì)惠更斯原理的理解1惠更斯原理中，同一波

3、面上的各點(diǎn)都可以看做子波的波源波源的頻率與子波波源的頻率相等2波線的指向表示波的傳播方向3在各向同性均勻介質(zhì)中，波線恒與波面垂直4球面波的波線是沿半徑方向的直線，平面波的波線是垂直于波面的平行直線5利用惠更斯原理可以解釋平面波和球面波的傳播、波的反射和折射現(xiàn)象例1 關(guān)于對(duì)惠更斯原理的理解，以下說法正確的選項(xiàng)是()A同一波面上的各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)情況完全一樣B同一波面上的各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)情況可能不一樣C球面波的波面是以波源為中心的一個(gè)個(gè)球面D無(wú)論怎樣的波，波線始終和波面垂直解析按照惠更斯原理：波面是由任意時(shí)刻振動(dòng)情況完全一樣的點(diǎn)構(gòu)成的面，故A對(duì)，B錯(cuò)；由波面和波線的概念，不難判定C、D正確答案ACD二、波在反

4、射、折射現(xiàn)象中的波長(zhǎng)、頻率和波速波現(xiàn)象比較項(xiàng)波的反射波的折射傳播方向改變反入改變折入頻率f不變不變波速v不變改變波長(zhǎng)不變改變特別提醒(1)頻率(f)由波源決定：故無(wú)論是反射波還是折射波都與入射波的頻率相等，即與波源的振動(dòng)頻率一樣(2)波速(v)由介質(zhì)決定：故反射波與入射波在同一介質(zhì)中傳播，波速不變，折射波與入射波在不同介質(zhì)中傳播，波速變化(3)據(jù)vf知，波長(zhǎng)與波速和頻率有關(guān)：反射波與入射波，頻率一樣，波速一樣，故波長(zhǎng)一樣折射波與入射波在不同介質(zhì)中傳播，頻率一樣，波速不同，故波長(zhǎng)不同例2 如圖1所示，1、2、3分別代表入射波、反射波、折射波的波線，那么()A2與1的波長(zhǎng)、頻率相等，波速不等B2與

5、1的波速、頻率相等，波長(zhǎng)不等C3與1的波速、頻率、波長(zhǎng)相等D3與1的頻率相等，波速、波長(zhǎng)均不等圖1解析反射波的波長(zhǎng)、頻率、波速與入射波都相等，故A、B錯(cuò)；折射波的波長(zhǎng)、波速與入射波都不等，但頻率相等，故C錯(cuò)，D正確答案D針對(duì)訓(xùn)練 同一音叉發(fā)出的聲波同時(shí)在水和空氣中傳播，某時(shí)刻的波形曲線如圖2所示以下說法正確的選項(xiàng)是()A聲波在水中波長(zhǎng)較大，b是水中聲波的波形曲線B聲波在空氣中波長(zhǎng)較大，b是空氣中聲波的波形曲線C水中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率較高，a是水中聲波的波形曲線D空氣中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率較高，a是空氣中聲波的波形曲線圖2解析聲波在水和空氣中頻率一樣，而在水中波速大，由vf可知，水中波長(zhǎng)大，應(yīng)選A.答案A三、

6、波的反射現(xiàn)象的應(yīng)用1回聲測(cè)距(1)當(dāng)聲源不動(dòng)時(shí)，聲波遇到了障礙物會(huì)返回來繼續(xù)傳播，反射波與入射波在同一介質(zhì)中傳播速度一樣，因此，入射波和反射波在傳播距離一樣的情況下，用的時(shí)間相等，設(shè)經(jīng)過時(shí)間t聽到回聲，那么聲源距障礙物的距離為sv聲 .(2)當(dāng)聲源以速度v向靜止的障礙物運(yùn)動(dòng)或障礙物以速度v向靜止的聲源運(yùn)動(dòng)時(shí)，聲源發(fā)聲時(shí)障礙物到聲源的距離為s(v聲v) .(3)當(dāng)聲源以速度v遠(yuǎn)離靜止的障礙物或障礙物以速度v遠(yuǎn)離聲源時(shí)，聲源發(fā)聲時(shí)障礙物到聲源的距離s(v聲v) .2超聲波定位蝙蝠、海豚能發(fā)出超聲波，超聲波遇到障礙物或捕食目標(biāo)時(shí)會(huì)被反射回來蝙蝠、海豚就是根據(jù)接收到反射回來的超聲波來確定障礙物或食物的

7、位置，從而確定飛行或游動(dòng)方向雷達(dá)也是利用波的反射來定位和測(cè)速的例3有一輛汽車以15 m/s的速度勻速行駛，在其正前方有一陡峭山崖，汽車?guó)Q笛2 s后司機(jī)聽到回聲，司機(jī)聽到回聲時(shí)汽車距山崖的距離多遠(yuǎn)？(v聲340 m/s)答案325 m1以下說法中錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A只有平面波的波面才與波線垂直B任何波的波線與波面都相互垂直C任何波的波線都表示波的傳播方向D有些波的波面表示波的傳播方向?qū)莞乖淼睦斫饨馕霾还苁瞧矫娌ǎ€是球面波，其波面與波線均垂直，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確只有波線才表示波的傳播方向，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案AD波的反射與折射2以下關(guān)于波的認(rèn)識(shí)，哪些是正確的( )A潛艇利用聲吶探測(cè)周圍物體的分布情況，用的是波的反射原理B隱形飛機(jī)怪異的外形及外表涂特殊隱形物質(zhì)，是為了減少波的反射，從而到達(dá)隱形的目的C雷達(dá)