新教材高中物理第三章機械波第3節(jié)波的反射折射和衍射課件新人教版選擇性必修第一冊

第三章

機械波第3節(jié)

波的反射、折射和衍射課標(biāo)解讀課標(biāo)要求素養(yǎng)要求1.知道波的反射和折射現(xiàn)象。2.通過實驗，了解波的衍射現(xiàn)象。1.物理觀念：知道波傳播到兩種介質(zhì)的界面時會發(fā)生反射和折射現(xiàn)象。2.科學(xué)思維：知道波的反射規(guī)律，知道波的衍射現(xiàn)象，理解發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件。要點一波的反射、折射當(dāng)水波遇到擋板時會發(fā)生_______①。一列水波在深度不同的水域傳播時，在交界面處將發(fā)生_______②。反射折射①墻壁的傳音性比空氣好得多，但把門窗關(guān)閉后，外面?zhèn)魅胧覂?nèi)的聲音卻會明顯地減弱，這是為什么？提示聲波原來在空氣中傳播，如果沒有障礙物，能直接傳到室內(nèi)，當(dāng)把門窗關(guān)閉后，聲波遇到墻壁和門窗，在界面上發(fā)生反射和折射現(xiàn)象，只有折射進入墻壁和門窗的聲波才能進入室內(nèi)，雖然墻壁和門窗的傳音性能好但反射性能也好，所以大部分聲波被反射回去，外面?zhèn)魅胧覂?nèi)的聲音就顯著地減弱了。②一列聲波從空氣中傳入水中，已知水中聲速較大，則聲波頻率和波長如何變化？

要點二波的衍射波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象叫作___________③。在狹縫寬度與波長相差不多或者狹縫寬度比波長更小的情況下，發(fā)生_______④的衍射現(xiàn)象。波的衍射明顯提示聲波在空氣中的波長較長，跟一般障礙物的尺寸相差不多，很容易發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，繞過障礙物傳入人耳。而光波由于波長很短，障礙物或孔的尺寸遠大于光的波長，光不能繞過障礙物發(fā)生明顯衍射，所以只能聽到聲音而看不到說話的人。③日常生活中“聞其聲不見其人”的物理現(xiàn)象的原因是什么？提示這句話不對，一切波遇到障礙物都會發(fā)生衍射現(xiàn)象，但有明顯與不明顯的區(qū)別，當(dāng)障礙物的尺寸跟波長相差不多或者比波長更小時，會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。④只有障礙物的尺寸跟波長相差不多或者比波長更小時，才能發(fā)生衍射現(xiàn)象，這句話對嗎？1.波的反射規(guī)律：反射線、入射線和法線在同一平面內(nèi)，反射線和入射線分別位于法線兩側(cè)，反射角等于入射角。2.波的折射中，波的頻率不變，波速和波長發(fā)生改變。3.一切波都能發(fā)生衍射。衍射是波特有的現(xiàn)象。探究點一

波的反射、波的折射人們聽不清對方說話時，除了讓一只耳朵轉(zhuǎn)向?qū)Ψ?，還習(xí)慣性地把同側(cè)的手附在耳旁，如圖這樣做是利用聲波的什么特點提高耳朵的接收能力？[提示]在耳廓原有形狀、面積的基礎(chǔ)上增加一個手的面積是為了增加波的反射面積來提高耳朵的接收能力。1.波的反射和折射的比較現(xiàn)象波的反射波的折射傳播方向不變不變不變改變波長λ不變改變例（多選）下列說法正確的是(

)A.波發(fā)生反射時，波的頻率不變，波速變小，波長變短B.波發(fā)生反射時，波的頻率、波長、波速均不變C.波發(fā)生折射時，波的頻率不變，但波長、波速發(fā)生變化D.波發(fā)生折射時，波的頻率、波長、波速均發(fā)生變化BC規(guī)律總結(jié)波發(fā)生反射時，頻率、波長和波速均不變；波發(fā)生折射時，波的頻率不變，波速隨介質(zhì)的變化而改變，波長隨波速的改變而改變。

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探究點二

波的衍射許多人可能都有這樣的體驗：當(dāng)我們聽自己說話的錄音時，會感到與我們平時說話時所聽到的自己的聲音有很大的不同，但聽別人講話的錄音時就沒有這種感覺。為什么聽自己的錄音會感到與平時聲音有很大的不同呢？[提示]這種現(xiàn)象顯然不是錄音失真造成的，而是與波的衍射有關(guān)的一種物理現(xiàn)象。聲音從人的聲帶傳到說話人的耳朵所涉及的物理過程主要是波的衍射。當(dāng)波在傳播的路徑上遇到障礙，或者遇到帶孔隙的隔板時，在特定的條件下就會發(fā)生明顯衍射。我們說話時聲帶發(fā)出的聲音就是這樣經(jīng)口、面頰、耳廓傳到耳朵，使聲音的直線傳播發(fā)生改變。當(dāng)我們的聲音從外部聲源直接到達我們的耳朵時，比如從揚聲器或由耳機直接送入時，衍射就不起什么作用了。1.波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象叫作波的衍射。2.衍射是波特有的現(xiàn)象，一切波都會產(chǎn)生衍射現(xiàn)象，當(dāng)波碰到障礙物時，衍射現(xiàn)象總是存在的，只是有的明顯有的不明顯而已。3.障礙物或孔的尺寸比波長小或跟波長差不多。（1）障礙物或孔的尺寸大小并不是決定衍射能否發(fā)生的條件，僅是衍射現(xiàn)象是否明顯的條件。一般情況下，波長較大的波容易發(fā)生顯著的衍射現(xiàn)象。（2）波傳到小孔（或障礙物）時，小孔（或障礙物）處仿佛一個新的波源，由它發(fā)出與原來同頻率的波（稱為子波）在孔后傳播，于是，就出現(xiàn)了偏離直線傳播的衍射現(xiàn)象。（3）當(dāng)孔的尺寸遠小于波長時盡管衍射十分突出，但由于衍射波的能量很弱，衍射現(xiàn)象不容易被觀察到。

ABC

方法探究衍射現(xiàn)象的判斷方法判定一些熟悉的現(xiàn)象是否是波的衍射現(xiàn)象，首先要看現(xiàn)象中是否有波，其次是看波從波源傳出后是否偏離了直線傳播，即是否“拐彎”，這兩個條件都滿足時才有波的衍射現(xiàn)象發(fā)生。（多選）下列說法中正確的是(

)A.孔的尺寸比波長大得多時不會發(fā)生衍射現(xiàn)象B.孔的尺寸比波長小才發(fā)生衍射現(xiàn)象C.只有孔的尺寸跟波長相差不多或者比波長更小時，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象D.只有波才有衍射現(xiàn)象CD1.在室內(nèi)講話的聲音比在室外空曠處講話的聲音要洪亮，是因為(

)A.室內(nèi)空氣不流動 B.室內(nèi)聲音發(fā)生多次反射C.室內(nèi)聲音發(fā)生折射 D.室內(nèi)物體會吸附聲音B[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。評價檢測·素養(yǎng)提升2.（多選）對于波的折射現(xiàn)象，下列說法正確的是(

)A.當(dāng)入射速度小于折射速度時，折射后波長變大B.當(dāng)波垂直界面入射時，傳播方向不改變，波速和波長都不改變C.在波的折射中，波的頻率不改變，波速和波長都發(fā)生改變D.波發(fā)生折射時一定不會發(fā)生反射現(xiàn)象AC3.下列關(guān)于波的衍射的說法正確的是(

)A.波要發(fā)生衍射現(xiàn)象必須滿足一定的條件B.與光波相比聲波容易發(fā)生衍射是由于聲波波長較大C.對同一列波，縫、孔或障礙物越大，衍射現(xiàn)象越明顯D.只有橫波才能發(fā)生衍射現(xiàn)象，縱波不能發(fā)生衍射現(xiàn)象B

A.聲音變響，男聲比女聲更響 B.聲音變響，女聲比男聲更響C.聲音變?nèi)?，男聲比女聲更?D.聲音變?nèi)?，女聲比男聲更弱D

C2.關(guān)于波的反射與折射，下列說法正確的是(

)A.入射波的波長一定等于反射波的波長，其頻率不變B.入射波的波長一定小于反射波的波長，其頻率不變C.入射波的波長一定大于折射波的波長，其頻率不變D.入射波的波長一定小于折射波的波長，其頻率不變A

B

4.下列哪些現(xiàn)象不屬于反射現(xiàn)象(

)A.回聲 B.夏日雷聲轟鳴不絕C.水波繞過水中蘆葦稈傳播 D.在空房中講話感到聲音更響C[解析]水波繞過水中蘆葦稈傳播屬于衍射現(xiàn)象。5.（多選）以下關(guān)于波的認識，正確的是(

)A.潛水艇利用聲吶探測周圍物體的分布情況，用的是波的折射原理B.隱形飛機怪異的外形及表面涂特殊隱形物質(zhì)，是為了減少波的反射，從而達到隱形的目的C.雷達的工作原理是利用波的反射D.水波從深水區(qū)傳到淺水區(qū)改變傳播方向的現(xiàn)象，是波的折射BCD

C

C

（1）求該聲波在介質(zhì)Ⅱ中傳播時的頻率；

（2）求該聲波在介質(zhì)Ⅱ中傳播的速度大??；

（3）若聲波垂直進入介質(zhì)Ⅱ，經(jīng)0.4s返回空氣，則介質(zhì)Ⅱ的深度為多少？

9.一列聲波從空氣傳入水中，已知水中聲速較大，則(

)A.聲波頻率不變，波長變小 B.聲波頻率不變，波長變大C.聲波頻率變小，波長變大 D.聲波頻率變大，波長不變B

10.（多選）下列現(xiàn)象屬于波的明顯衍射現(xiàn)象的是(

)A.“隔墻有耳”B.“空山不見人，但聞人語響”C.河中蘆葦后面沒有留下無波的區(qū)域D.池中