3.3波的反射折射和衍射（第2課時(shí)）課件高二下學(xué)期物理人教版選擇性

第三章

機(jī)械波第三節(jié)

波的反射、折射和衍射（第2課時(shí)）人教版（2019）選擇性必修一目錄波的衍射、實(shí)例分析和典型題訓(xùn)練隔墻有耳現(xiàn)象《紅樓夢(mèng)》中形容王熙鳳的“未見(jiàn)其人，先聞其聲”。聲波繞過(guò)墻壁進(jìn)入另一側(cè)思考：為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？水波遇到小石子、蘆葦?shù)燃?xì)小的障礙物時(shí)，會(huì)繞過(guò)它們繼續(xù)傳播。新課導(dǎo)入知識(shí)講解課堂小結(jié)隨堂練習(xí)布置作業(yè)

水波遇到小石子、蘆葦?shù)燃?xì)小的障礙物時(shí)，會(huì)繞過(guò)它們繼續(xù)傳播。在播的前進(jìn)方向上放一個(gè)有孔的屏，可以看到波通過(guò)小孔而在屏的后面向各個(gè)方向傳播。新課導(dǎo)入知識(shí)講解隨堂練習(xí)課堂小結(jié)布置作業(yè)1.定義：波可以繞過(guò)障礙物或通過(guò)障礙物上的孔、縫而在障礙物的后面繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象叫做波的衍射。（一切波都能發(fā)生衍射，衍射是波特有的現(xiàn)象。）“衍”——即“延展”波的衍射——波延展到“陰影”區(qū)域里的現(xiàn)象。障礙物陰影區(qū)陰影區(qū)陰影區(qū)陰影區(qū)波源波在什么條件下能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象呢？新課導(dǎo)入知識(shí)講解隨堂練習(xí)課堂小結(jié)布置作業(yè)(1)水波波長(zhǎng)一定時(shí)，縫的大小與衍射現(xiàn)象明顯程度的關(guān)系？(2)縫寬一定時(shí)，水波波長(zhǎng)（兩亮紋間距）的大小與衍射現(xiàn)象明顯程度的關(guān)系？結(jié)論：波長(zhǎng)λ

一定時(shí)，縫寬d

減小，衍射趨于明顯。結(jié)論：縫寬d一定時(shí)，波長(zhǎng)λ減小，衍射趨于不明顯。波長(zhǎng)?狹縫寬度時(shí)，沿直線(xiàn)傳播。2.探究影響衍射明顯程度的因素：新課導(dǎo)入知識(shí)講解隨堂練習(xí)課堂小結(jié)布置作業(yè)

發(fā)生明顯衍射的條件：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。影響衍射明顯程度的結(jié)論：新課導(dǎo)入知識(shí)講解隨堂練習(xí)課堂小結(jié)布置作業(yè)3.衍射的實(shí)質(zhì)：振動(dòng)的形式和能量傳到障礙物后方的陰影區(qū)域中。（波傳到小孔或障礙物時(shí)，小孔或障礙物仿佛是一個(gè)新波源，由它發(fā)出的與原來(lái)同頻率的波在小孔或障礙物后面?zhèn)鞑?，就偏離了直線(xiàn)方向。）4.理解：①

衍射始終存在，只是有的衍射明顯，有的衍射不明顯。（波的直線(xiàn)傳播只是在衍射不明顯時(shí)的情況）②

衍射時(shí)波長(zhǎng)、頻率、波速都不變。③

當(dāng)孔的尺寸遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)時(shí)，盡管衍射十分突出，但衍射波的能量很弱，衍射現(xiàn)象不容易觀察到。新課導(dǎo)入知識(shí)講解隨堂練習(xí)課堂小結(jié)布置作業(yè)波的衍射實(shí)例實(shí)例1：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？解釋?zhuān)撼暡úㄩL(zhǎng)短，難以發(fā)生明顯衍射，在一定距離內(nèi)可看成直線(xiàn)傳播，方向性好，因此所拍圖像清晰。解釋?zhuān)簾o(wú)線(xiàn)電波可繞過(guò)高大建筑物，聲波也可繞過(guò)一些阻礙物，因?yàn)闊o(wú)線(xiàn)電波和聲波的波長(zhǎng)較長(zhǎng)的緣故。聲波波長(zhǎng)：1.7cm——17m光波波長(zhǎng)：0.4um——0.7um無(wú)線(xiàn)電波：0.3cm——3000m實(shí)例2：通信所使用的無(wú)線(xiàn)電波為什么傳播距離遠(yuǎn)？聲音也可以在較遠(yuǎn)處聽(tīng)到？新課導(dǎo)入知識(shí)講解隨堂練習(xí)課堂小結(jié)布置作業(yè)【學(xué)以致用1】如圖所示，在水槽中放兩塊擋板，擋板中間留一個(gè)狹縫，觀察水波經(jīng)過(guò)狹縫后的傳播情況。已知水波的波長(zhǎng)不變，但狹縫的寬度不同，甲圖狹縫較寬，乙圖狹縫較窄。下列說(shuō)法正確的是（

）A．機(jī)械波經(jīng)過(guò)狹縫后均沿直線(xiàn)傳播B．甲圖狹縫寬度比波長(zhǎng)大得較多，衍射現(xiàn)象比較明顯C．乙圖狹縫寬度跟波長(zhǎng)相差不大，衍射現(xiàn)象比較明顯D．甲、乙兩圖中波的衍射現(xiàn)象均不明顯答案：C隨堂練習(xí)新課導(dǎo)入知識(shí)講解課堂小結(jié)布置作業(yè)【學(xué)以致用2】（多選）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(méi)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.減小波源的頻率C.將N板上移一些D.將N板下移一些答案：BC隨堂練習(xí)新課導(dǎo)入知識(shí)講解課堂小結(jié)布置作業(yè)隨堂練習(xí)新課導(dǎo)入知識(shí)講解課堂小結(jié)布置作業(yè)典型題訓(xùn)練【典型題1】如圖所示為兩列不同頻率的水波通過(guò)相同的小孔所形成的衍射圖樣，由圖可知，兩列波的波長(zhǎng)和頻率的大小關(guān)系是()答案C解析：由圖知圖衍射現(xiàn)象較明顯，圖較不明顯，所以中波長(zhǎng)較大，中波長(zhǎng)較短，而相同的介質(zhì)中，水波的速度相同，根據(jù)，可知，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，則頻率越低，故C正確，ABD錯(cuò)誤。隨堂練習(xí)新課導(dǎo)入知識(shí)講解課堂小結(jié)布置作業(yè)【典型題2】(多選)觀察水面波衍射的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,AC和BD是兩塊擋板,AB是一個(gè)孔,O是波源,圖中已畫(huà)出波源所在區(qū)域波的傳播情況,每?jī)蓷l相鄰波紋(圖中曲線(xiàn))之間距離表示一個(gè)波長(zhǎng),則波經(jīng)過(guò)孔之后的傳播情況,下列描述正確的是(

)A.此時(shí)能明顯觀察到波的衍射現(xiàn)象B.擋板前后波紋間距離相等C.如果將孔AB擴(kuò)大,有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象D.如果孔的大小不變,使波源頻率增大,能更明顯地觀察到衍射現(xiàn)象答案：ABC隨堂練習(xí)新課導(dǎo)入知識(shí)講解課堂小結(jié)布置作業(yè)【典型題3】如圖所示，擋板M是固定的，擋板N可以上下移動(dòng)?，F(xiàn)在把M、N兩塊擋板中的空隙當(dāng)做一個(gè)“小孔”做水波的衍射實(shí)驗(yàn)，出現(xiàn)了圖示的圖樣，P點(diǎn)的水沒(méi)有振動(dòng)起來(lái)。為了使擋板左邊的振動(dòng)傳到P點(diǎn)，可以采用什么辦法？波的反射、折射和衍射波的衍射定義：波可以繞