3.4+惠更斯原理+波的反射與折射+課件+【知識專講精研】高二上學期物理滬教版（2019）選擇性必修第一冊++

第三章機械波4.惠更斯原理波的反射與折射新課引入北京天壇回音壁：只要兩個人分別站在東、西配殿后，貼墻而立，一個人靠墻向北說話，聲波就會沿著墻壁連續(xù)折射前進，傳到一、二百米的另一端，無論說話聲音多小，也可以使對方聽得清清楚楚，而且聲音悠長，堪稱奇趣，給人造成一種"天人感應"的神秘氣氛。所以稱之為"回音壁"。蝙蝠的“眼睛”隱形飛機惠更斯原理一1.波面和波線波面：波在介質(zhì)傳播時，任一時刻介質(zhì)振動步調(diào)相同的點的包絡面。波前：最前面的波面又叫波前。波線：垂直于波面并指向波傳播方向的直線。2.惠更斯原理（1）內(nèi)容：介質(zhì)中波前上的各點，都可以看作是一個新的波源(子波源)，并發(fā)出子波；其后，這些子波的包絡面就是新的波面.這就是惠更斯原理.（2）確定下一時刻平面波的波前.........tvΔ子波波源t

時刻的波前Δt+t時刻的波面（3）確定下一時刻球面波的波前...........子波波源t

時刻的波前Δt+t時刻的波面1.觀察認識反射現(xiàn)象：波遇到介質(zhì)界面會返回來繼續(xù)傳播的現(xiàn)象.機械波的反射二2.用惠更斯原理解釋波的反射AB為波的一個波面，經(jīng)

t后，B點發(fā)射的子波到達界面處B′點，A點發(fā)射的子波到達A′點。同種介質(zhì)，波速不變。ABacbA′B′a′c′b′BB′=AA′AB′B

B′AA′∠A′AB′=∠BB′Ai′=ivΔti′i′△△3.反射定律：入射波線、法線、反射波線在同一平面內(nèi)，入射波線與反射波線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角。注意：反射波的波長、頻率、波速都跟入射波相同。機械波的折射三1.觀察認識折射現(xiàn)象：波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，波的傳播方向發(fā)生了改變的現(xiàn)象叫做波的折射。2.用惠更斯原理解釋折射現(xiàn)象：BC

=v1t=ACsiniAE

=v2t=ACsinrv1、v2分別是介質(zhì)1和介質(zhì)2中的波速，波面AB和波面CE之間的時間間隔為t，3.折射產(chǎn)生原因：不同介質(zhì)中波的傳播速度不同4.折射定律：波從第一種介質(zhì)進入第二種介質(zhì)分界面處會發(fā)生折射現(xiàn)象，入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一種介質(zhì)中波速跟第二種介質(zhì)中的波速之比。例1.醫(yī)用B超儀發(fā)出的超聲波頻率為7.25×104Hz，這種超聲波在人體內(nèi)傳播的波長為2cm，在給某患者的肝臟病變部分進行檢測時(如圖)，從探頭發(fā)出的同一超聲脈沖波經(jīng)病變部分反射回到探頭有兩個信號，相隔時間為Δt=32μs，試計算患者病變部分的厚度。典例解析：超聲脈沖波在進到病變區(qū)的前后界面上會發(fā)生兩次反射，忽略波速在肝臟中的速度變化，則有m/s病變區(qū)厚度cm

例2.一列水波由深水區(qū)進入淺水區(qū)，入射波與界面夾角為45°，折射波與界面夾角為60°，則下列說法正確的是(

)A.波在深水區(qū)與淺水區(qū)的波速相同，頻率不同，波長不同B.波在淺水區(qū)與深水區(qū)中傳播時，波速、頻率、波長都相同C.深水區(qū)中的波速、波長比淺水區(qū)中小D.深水區(qū)中的波速、波長比淺水區(qū)中大D解析：波由深水區(qū)進入淺水區(qū)，頻率不變，而波與界面的夾角由45°變?yōu)?0°。如圖所示，當波線a到達界面A點，波線b剛好到達B點，此時AB與波線垂直，剛好在同一波面上，設經(jīng)Δt，b波線剛到達界面上B′點，此時a波已在淺水區(qū)傳到A′處，B′A′剛好也是波面，且與波線垂直，由波線與界面的夾角知BB′>AA′，設該波在深水區(qū)的波速為v1，在淺水區(qū)波速為v2，則BB′=v1·Δt，AA′=v2·Δt，所以有v1>v2，由v=λf知λ1>λ2，所以D選項正確。例3.

如圖所示1、2、3分別代表入射波、反射波、折射波的波線，則(

)A．2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、波長均不等解析：反射波的波速、波長、頻率都相等，折射波的頻率不變，波長和波速發(fā)生改變，故D正確．D一、惠更斯原理二、波的反射和折射課堂小結(jié)1.在室內(nèi)講話的聲音比在室外空曠處講話的聲音要洪亮，因為(

)A.室內(nèi)空氣不流動B.室內(nèi)聲音多次反射C.室內(nèi)聲音發(fā)生折射D.室內(nèi)物體會吸附聲音解析：在室內(nèi)聽到的聲音洪亮是因為聲波在室內(nèi)墻壁上經(jīng)過多次反射而得到加強。練習B

2.一列波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，下列說法正確的是(

)A.頻率發(fā)生變化，波長和波速不發(fā)生變化B.波長發(fā)生變化，頻率和波速不發(fā)生變化C.波速發(fā)生變化，頻率和波長不發(fā)生變化D.波長和波速發(fā)生變化，頻率不發(fā)生變化解析：波的頻率由波源決定，當波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，頻率不變，A錯誤；波速由介質(zhì)決定，當波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，波速發(fā)生變化，由于頻率不變，根據(jù)公式v=λf可知波長也發(fā)生變化，B、C均錯誤，D正確。D

3.下列敘述不屬于波的反射現(xiàn)象的是(

)A.潛水艇利用聲吶探測周圍物體的分布情況B.隱形飛機怪異的外形及表面涂特殊隱形物質(zhì)C.夏日的雷聲轟鳴不絕D.墻里說話墻外聽解析：潛水艇利用波的