【物理】波的反射、折射和衍射 課件 2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊(cè)

3.3

波的反射、折射和衍射第三章機(jī)械波

人教版（2019）選修第一冊(cè)1.通過(guò)觀察水波的反射和折射，知道波傳播到兩種介質(zhì)交界面時(shí)會(huì)發(fā)生反射和折射，理解反射定律的內(nèi)容。2.通過(guò)觀察水波的衍射現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)衍射現(xiàn)象及其特征。3.能根據(jù)波發(fā)生明顯衍射的條件進(jìn)行相關(guān)現(xiàn)象的判別。學(xué)習(xí)目標(biāo)

蝙蝠飛行捕食時(shí)，喉內(nèi)產(chǎn)生的超聲波遇到昆蟲或障礙物會(huì)反射回來(lái)，蝙蝠能夠用耳朵接收，并能判斷探測(cè)目標(biāo)是昆蟲還是障礙物，以及距離有多遠(yuǎn)。這種探測(cè)目標(biāo)的方式，叫做“回聲定位”。

俗話說(shuō)隔墻有耳，這又蘊(yùn)含著什么道理？導(dǎo)入新課1.建立概念：當(dāng)波傳播到兩種介質(zhì)的分界面時(shí)，一部分返回來(lái)繼續(xù)傳播的現(xiàn)象。思考：波反射滿足什么規(guī)律？是否與光的反射規(guī)律相同？思考：水波的反射，反射角與入射角有什么關(guān)系？一、波的反射演示：水波的反射入射角i反射角r法線分界面小結(jié)：2.波的反射規(guī)律入射線、法線、反射線在同一平面內(nèi)，入射線與反射線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角。3.回聲現(xiàn)象對(duì)著山崖或高墻高呼，聲波傳到山崖或高墻時(shí)，會(huì)被反射回來(lái)繼續(xù)傳播。

夏日的雷聲轟鳴不絕。聲波在云層界面多次反射．克服：劇院減少回聲

人們聽不清對(duì)方說(shuō)話時(shí)，除了讓一只耳朵轉(zhuǎn)向?qū)Ψ剑€習(xí)慣性地把同側(cè)的手附在耳旁，這樣做是利用聲波的什么特點(diǎn)提高耳朵的接收能力？

實(shí)例應(yīng)用：回聲測(cè)距界面空氣

水法線回顧初中：光的折射現(xiàn)象

思考：機(jī)械波是否也會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象？若有，折射規(guī)律如何？二、波的折射1.建立概念：波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，波的傳播方向發(fā)生了改變的現(xiàn)象叫做波的折射。閱讀課本

P66界面介質(zhì)I介質(zhì)II法線2.折射規(guī)律3.波發(fā)生折射的原因：波在不同介質(zhì)中的傳播速度不同。1.建立概念：“衍”——即“延展”波的衍射——波延展到“陰影”區(qū)域里的現(xiàn)象。三、波的衍射波繞過(guò)障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象叫做波的衍射。2.影響衍射明顯程度的因素實(shí)例：隔墻有耳現(xiàn)象分析：聲波繞過(guò)墻壁進(jìn)入另一側(cè)探究：波發(fā)生明顯衍射的條件觀察課本

P72、73插圖

在波長(zhǎng)一定的情況下，縫寬對(duì)衍射實(shí)驗(yàn)的影響結(jié)論：波長(zhǎng)λ一定時(shí)，縫寬d減小，衍射趨于明顯。

在狹縫寬度一定的情況下，波長(zhǎng)對(duì)衍射實(shí)驗(yàn)的影響結(jié)論：縫寬d一定時(shí)，波長(zhǎng)λ減小，衍射趨于不明顯。小結(jié)：障礙物尺寸縫寬度小孔寬度波長(zhǎng)λ對(duì)比

只有縫、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)更小時(shí)，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。3.衍射現(xiàn)象是波的特性凡能發(fā)生衍射現(xiàn)象的一定是波

實(shí)質(zhì)：

識(shí)別波：衍射是波特有的現(xiàn)象

思考:當(dāng)障礙物尺寸遠(yuǎn)大于波長(zhǎng)時(shí)，衍射現(xiàn)象不存在，這種說(shuō)法對(duì)嗎？振動(dòng)的形式和能量傳到障礙物后方的陰影區(qū)域中。實(shí)例：醫(yī)院中有一種“B超”儀器，常用來(lái)探測(cè)人體內(nèi)臟的位置及發(fā)現(xiàn)可能的病變，這種儀器為什么要使用超聲波而不用普通的聲波？

超聲波波長(zhǎng)短，難以發(fā)生明顯衍射，在一定距離內(nèi)可看成直線傳播，方向性好，因此所拍圖像清晰。1.操場(chǎng)上的喇叭正在播放音樂，有高音也有低音。走到離操場(chǎng)不遠(yuǎn)的教學(xué)大樓后面，聽到喇叭播放的音樂聲有所減弱。是高音還是低音減弱得明顯一些？為什么？2.如圖所示是不同頻率的水波通過(guò)相同的小孔所能到達(dá)區(qū)域的示意圖，______情況中水波的頻率最大；_______情況中水波的頻率最小。BACCA課堂評(píng)價(jià)3.如圖所示，S為波源，MN為兩塊擋板，其中M固定，N板可上下移動(dòng)，兩板中間有一塊縫，此時(shí)測(cè)得A點(diǎn)沒有發(fā)生振動(dòng)，為了使A點(diǎn)能振動(dòng)起來(lái)，可采取的方法是

（

）

A.增大波源的頻率

B.減小波源的頻