波的反射、折射和衍射+導(dǎo)學(xué)案 高二上學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊(cè)

3.3波的反射、折射和衍射導(dǎo)學(xué)案學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解波的反射和折射現(xiàn)象，知道波的反射和折射規(guī)律(難點(diǎn))。2.知道波的衍射現(xiàn)象和波發(fā)生明顯衍射的條件(重點(diǎn))。一、波的反射和折射1．波的反射(1)反射現(xiàn)象：波遇到介質(zhì)界面(如水波遇到擋板)時(shí)會(huì)返回原介質(zhì)繼續(xù)傳播的現(xiàn)象。(2)反射規(guī)律：反射線、法線與入射線在________________內(nèi)，反射線與入射線分居________兩側(cè)，反射角________入射角。2．波的折射(1)波的折射：光從一種介質(zhì)____________________時(shí)會(huì)發(fā)生折射，同樣，其他波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)也發(fā)生________。(2)水波的折射：一列水波在________不同的水域傳播時(shí)，在交界面處將發(fā)生________。思考與討論：1．在波的反射和折射現(xiàn)象中，反射波與入射波、折射波與入射波的頻率相同嗎？波長(zhǎng)相同嗎？___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．波在發(fā)生折射過(guò)程中，方向一定改變嗎？___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________深化總結(jié)：波的反射和折射中各物理量的變化(1)波的頻率是由振源決定的，介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)都是受迫振動(dòng)，因此不論是反射還是折射，波的頻率是不改變的。(2)波速是由介質(zhì)決定的，波反射時(shí)是在同一均勻介質(zhì)中傳播，因此波速不變，波折射時(shí)是在不同介質(zhì)中傳播，因此波速改變。(3)波長(zhǎng)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(jù)公式λ＝eq\f(v,f)可知波長(zhǎng)不改變；在波的折射中，當(dāng)進(jìn)入新的介質(zhì)中波速增大時(shí)，由λ＝eq\f(v,f)可知波長(zhǎng)變長(zhǎng)，反之變短。二、波的衍射如圖所示是一個(gè)可觀察水波衍射的發(fā)波水槽，振源的頻率是可以調(diào)節(jié)的，槽中放置兩塊可移動(dòng)的擋板形成寬度可調(diào)節(jié)的小孔，觀察水波的傳播，也可以在水槽中放置寬度不同的擋板，觀察水波的傳播?；卮鹣铝袉?wèn)題：水波遇到小孔時(shí)，會(huì)觀察到什么現(xiàn)象？依次減小小孔尺寸，觀察到的現(xiàn)象有什么變化？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________知識(shí)梳理：1．波的衍射：波________________繼續(xù)傳播的現(xiàn)象。2．發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長(zhǎng)______________，或者比波長(zhǎng)________時(shí)，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。說(shuō)明：衍射只有“明顯”與“不明顯”之分，障礙物或小孔的尺寸跟波長(zhǎng)相差不多，或比波長(zhǎng)小，是產(chǎn)生明顯衍射的條件。3．波的衍射的普遍性：一切波都能發(fā)生衍射，________是波特有的現(xiàn)象。思考與討論：1．喇叭播放的音樂(lè)中，高音(頻率大)和低音(頻率小)的聲波哪個(gè)更容易繞過(guò)高墻？____________________________________________________________________________2．俗話說(shuō)：“隔墻有耳”，我們可以聽(tīng)到從墻外傳過(guò)來(lái)的聲音，卻看不到人，說(shuō)明聲波可以發(fā)生衍射，光波不能發(fā)生衍射，這種說(shuō)法對(duì)嗎？(提示：聲波波長(zhǎng)較長(zhǎng)，一般為1.7～17m，可見(jiàn)光波長(zhǎng)較短，一般為0.39～0.77μm)_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________答案：一、1．(2)同一平面法線等于2．(1)進(jìn)入另一種介質(zhì)折射(2)深度折射思考與討論1．在波的反射和折射現(xiàn)象中，反射波和入射波的頻率都與波源的頻率相同；反射現(xiàn)象是在同種介質(zhì)中傳播，波速相同，由v＝λf可知，波長(zhǎng)也相同，而折射現(xiàn)象是在不同介質(zhì)中傳播，波速不同，波長(zhǎng)也不同。2．不一定，如果入射波垂直于交界面時(shí)，傳播方向保持不變。二、水波遇到小孔時(shí)，水波能穿過(guò)小孔，并能到達(dá)擋板后面的“陰影區(qū)”，小孔的尺寸減小時(shí)，水波到達(dá)“陰影區(qū)”的現(xiàn)象更加明顯。知識(shí)梳理1．繞過(guò)障礙物2.相差不多更小3．衍射思考與討論1．低音，由v＝λf得λ＝eq\f(v,f)，由