3.3 波的反射、折射和衍射 -2023-2024学年高二物理同步学与练（人教版2019）（含答案）

3.3波的反射、折射和衍射-2023-2024学年高二物理同步学与练（人教版2019）（含答案）第3课波的折射、反射和衍射学习目标学习目标课程标准学习目标知道波的反射和折射现象。通过实验，了解波的衍射现象。1．通过水波或声波观察波的反射、折射和衍射现象。2．认识衍射是波特有的现象。3．知道明显衍射的条件。002预习导学（一）课前阅读：水波、声波、回声、光的折射、光的反射衍射最早是由弗朗西斯科·格里马第（FrancescoGrimaldi）于1665年发现并加以描述，他也是“衍射”一词的创始人。这个词源于拉丁语词汇diffringere，意为“成为碎片”，即波原来的传播方向被“打碎”、弯散至不同的方向。格里马第观察到的现象直到1665年才被发表，这时他已经去世。他提出光不仅会沿直线传播、折射和反射，还能够以第四种方式传播，即通过衍射的形式传播。（二）基础梳理一、波的反射和折射（一）定义：波从一种介质射向另一种介质时，在界面处一般要分开，一部分进入另一种介质，叫做；一部分返回原介质中，叫做。（二）反射后，频率、波速、波长均未发生变化；折射后，频率，波速、波长。【概念衔接】回声、光的反射、光的折射【拓展补充】机械波的反射和折射规律与光的反射和折射规律类似【即学即练】1.一只汽船以的速度在无风河面上航行，船上发出声鸣笛，旅客在后听到前方悬崖反射回来的声音，已知声音在空气中的传播速度为。则悬崖离汽船鸣笛时的位置有多远。2．一列声波由空气传到水中（）A．频率不变，波长变小B．频率不变，波长变大C．频率变小，波长变长D．频率变大，波长变大【微点拨】反射经常考查回声的应用二、波的衍射1．波的衍射现象：波能障碍物继续传播的现象，产生明显衍射现象的条件是缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差或者波长．2．一切波都能发生，它是波特有的现象．3．如图所示是不同频率的水波通过相同的小孔所能到达区域的示意图，情况中水波的频率最大；情况中水波的频率最小．【概念衔接】障碍物、绕【拓展补充】衍射现象的两点提醒(1)障碍物或孔的尺寸大小并不是决定衍射能否发生的条件，仅是衍射现象是否明显的条件，波长越大越易发生明显的衍射现象。(2)当孔的尺寸远小于波长时，尽管衍射十分突出，但衍射波的能量很弱，也很难观察到波的衍射。【即学即练】1.判断题（1）孔的尺寸比波长大得多时就不会发生衍射现象．()（2）孔的尺寸比波长小能观察到明显的衍射现象．()（3）超声波比普通声波的波长小．()2.（多选）如图所示，当波源和障碍物都静止不动时，波源发出的波在障碍物处不能发生明显衍射.下列措施可能使波发生较为明显衍射的是()A.增大波源的振动频率B.减小波源的振动频率C.增大障碍物的长度D.减小障碍物的长度【微点拨】注意相差不大的理解三、声波可闻声波，空气中的波长为。【概念衔接】波源、水波、频率、波速、波长【拓展补充】超声波与次声波次声波的特点是来源广、传播远、能够绕过障碍物传得很远。次声的声波频率很低，在20Hz以下，\t"/item/%E6%AC%A1%E5%A3%B0%E6%B3%A2/_blank"波长却很长，传播距离也很远。它比一般的\t"/item/%E6%AC%A1%E5%A3%B0%E6%B3%A2/_blank"声波、\t"/item/%E6%AC%A1%E5%A3%B0%E6%B3%A2/_blank"光波和\t"/item/%E6%AC%A1%E5%A3%B0%E6%B3%A2/_blank"无线电波都要传得远。例如，频率低于1Hz的次声波，可以传到几千以至上万千米以外的地方。次声波具有极强的穿透力，不仅可以穿透大气、海水、土壤，而且还能穿透坚固的钢筋水泥构成的建筑物，甚至连坦克、军舰、潜艇和飞机都不在话下。次声波的传播速度和\t"/item/%E6%AC%A1%E5%A3%B0%E6%B3%A2/_blank"可闻声波相同，由于次声波频率很低。大气对其吸收甚小，当次声波传播几千千米时，其吸收还不到万分之几，所以它传播的距离较远，能传到几千米至十几万千米以外。1883年8月，南苏门答腊岛和爪哇岛之间的克拉卡托火山爆发，产生的次声波绕地球三圈，全长十多万公里，历时108小时。1961年，苏联在北极圈内新地岛进行核试验激起的次声波绕地球转了5圈。7000Hz的声波用一张纸即可阻挡，而7Hz的次声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土。地震或核爆炸所产生的次声波可将岸上的房屋摧毁。次声如果和周围物体发生共振，能放出相当大的能量。如4Hz-8Hz的次声能在人的腹腔里产生共振，可使心脏出现强烈共振和肺壁受损。【即学即练】1．已知空气中的声速为340m/s。现有几种声波:①周期为1/20s;②频率为104Hz;③波长为10m。它们传播时若遇到宽约为13m的障碍物,能产生明显的衍射现象的是()A.①和② B.②和③ C.①和③ D.都可以（三）预习作业1．关于波的反射与折射，下列说法正确的是()A．入射波的波长一定等于反射波的波长，其频率不变B．入射波的波长一定小于反射波的波长，其频率不变C．入射波的波长一定大于折射波的波长，其频率不变D．入射波的波长一定小于折射波的波长，其频率不变2．（多选）下列现象属于波的衍射现象的是()A.隔墙有耳B.空山不见人,但闻人语响C.余音绕梁,三日而不绝D.夏日雷声轰鸣不绝003探究提升环节一波的反射和折射思考：1．甲、乙两人平行站在一堵墙前面，二人相距，距离墙均为，当甲开了一枪后，乙在时间t后听到第一声枪响，则乙听到第二声枪响的时间为()A.听不到 B.甲开枪后 C.甲开枪后 D.甲开枪后2．（多选）以下关于波的认识，正确的是()A．潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的反射原理B．隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的C．雷达的工作原理是利用波的干涉D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象环节二波的衍射问题探究1：（多选）图中S为在水面上振动的波源，M、N是水面上的两块挡块，其中N板可以上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得A处水没有振动，为使A处水也能发生振动，可采用的方法是()A．使波源的频率增大B．使波源的频率减小C．移动N使狭缝的间距增大D．移动N使狭缝的间距减小环节三声波问题探究2：（多选）下述关于声波的传播速度中正确的说法是（）A．声波的频率越高，传播速度越大B．声波振幅越大，传播速度越大C．声波传播速度只由介质决定D．在空气中声速约是340m／s004体系构建碰到界面，反射和折射；碰到障碍物，衍射。005记忆清单一、波的反射和折射★学习聚焦：注意频率、波速和波长的变化二、波的衍射★学习聚焦：注意明显衍射的条件如图所示,正中O是水面上一波源,实、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷,A是挡板,B是小孔,经过一段时间,水面上的波形将分布于()A.整个区域 B.阴影Ⅰ以外区域C.阴影Ⅱ以外区域 D.没有阴影的区域三、声波★学习聚焦：注意可闻声波的波长范围00601强化训练1．下列说法正确的是（）A．只有横波能发生衍射，纵波不能发生衍射B．当波长比孔的宽度小得越多时，波的衍射越明显C．声波能发生衍射现象，光不能发生衍射现象D．声波易发生明显的衍射现象，光不易发生明显的衍射现象2．（多选）下列说法中正确的是（）A．衍射是一切波特有的现象B．障碍物或孔越大越易产生衍射C．在空旷的山谷里叫喊，可以听到回音，这是声波的衍射现象D．在空旷的山谷里叫喊，可以听到回音，这是声音的反射现象3.（多选）如图所示为水波的衍射现象,S为波源,d为挡板上的小孔宽度,相邻弧线间距为一个波长,其中符合事实的是()4.如图所示,P为桥墩,A为靠近桥墩浮在水面的叶片,波源S连续振动,形成水波,此时叶片A静止不动。为使水波能带动叶片振动,可用的方法是()A.增加波源距桥墩的距离B.减小波源距桥墩的距离C.提高波源的振动频率D.降低波源的振动频率5.在用水波槽做衍射实验时，若打击水面的振子振动频率是5Hz，水波在水槽中的传播速度为0.05rn／s，为观察到明显的衍射现象，小孔的直径d应为（）A．10cm B．50cm C．d＞10cmD．d＜1cm6．有一障碍物的高度为10m，下列波衍射现象最朋显的是（）A．波长为40m的波B．波长为9.9m的波C．频率为40Hz的声波D．频率为5000MHz的电磁波（v＝3.0×108m／s）7．在空旷的广场上有一堵较高大的墙MN，墙的一侧O点有一个正在播放男女声合唱歌曲的声源。某人从图中A点走到墙后的B点，在此过程中，如果从声波的衍射来考虑，则会听到()A．声音变响，男声比女声更响B．声音变响，女声比男声更响C．声音变弱，男声比女声更弱D．声音变弱，女声比男声更弱8．（多选）下列事实属于明显的衍射现象的是()A．池塘里的水波，遇到突出水面的小石块，小石块对波的传播没有影响B．水波前进方向上有一障碍物，其后面没有水波传播过去C．水波前进方向上有一个小孔的屏，水波通过小孔传播到屏后的区域D．板胡的声音比弦声更响9.（多选）如图所示,一小型渔港的防波堤两端M、N相距约60m,在防波堤后A、B两处有两条小船进港躲避风浪。某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤传播,下列说法中正确的有()A.假设波浪的波长约为10m,则A、B两处小船基本上不受波浪影响B.假设波浪的波长约为10m,则A、B两处小船明显受到波浪影响C.假设波浪的波长约为50m,则A、B两处小船基本上不受波浪影响D.假设波浪的波长约为50m,则A、B两处小船明显受到波浪影响10．一声波在空气中的波长为25cm，速度为340m/s，当折射进入另一种介质时，波长变为80cm，求：(1)声波在这种介质中的频率；(2)声波在这种介质中的传播速度大小．11.甲、乙二人分乘两只船在湖中钓鱼，两船相距24m，有一列水波在湖面上传播，使每只船每分钟上下浮动10次，当甲船位于波峰时，乙船位于波谷，这时两船之间还有一个波峰，则此水波的波长为多少？波速为多少？若此波在传播过程中遇到一根竖立的电线杆，是否会发生明显的衍射现象？12.测速仪安装有超声波发射和接收装置，如图所示，B为测速仪，A为汽车，两者相距335m．某时刻B发出超声波，同时A由静止开始做匀加速直线运动．当B接收到反射回来的超声波信号时A、B相距355m，已知声速为340m/s，则下列说法正确的是()A．经1s，B接收到返回的超声波B．超声波追上A车时，A车前进了10mC．A车加速度的大小为10m/s2D．A车加速度的大小为5m/s213.根据波的反射和折射原理，以下说法正确的是（）A．声波从空气传到平静的湖面上，声波在水面处只发生反射B．声波从空气传到平静的湖面上，声波在水面处只发生折射C．声波从空气传到平静的湖面上时既发生反射又发生折射D．声波从空气传到平静的湖面上时既不发生反射又不发生折射

第3课波的折射、反射和衍射学习目标学习目标课程标准学习目标知道波的反射和折射现象。通过实验，了解波的衍射现象。1．通过水波或声波观察波的反射、折射和衍射现象。2．认识衍射是波特有的现象。3．知道明显衍射的条件。002预习导学（一）课前阅读：水波、声波、回声、光的折射、光的反射衍射最早是由弗朗西斯科·格里马第（FrancescoGrimaldi）于1665年发现并加以描述，他也是“衍射”一词的创始人。这个词源于拉丁语词汇diffringere，意为“成为碎片”，即波原来的传播方向被“打碎”、弯散至不同的方向。格里马第观察到的现象直到1665年才被发表，这时他已经去世。他提出光不仅会沿直线传播、折射和反射，还能够以第四种方式传播，即通过衍射的形式传播。（二）基础梳理一、波的反射和折射（一）定义：波从一种介质射向另一种介质时，在界面处一般要分开，一部分进入另一种介质，叫做；一部分返回原介质中，叫做。（二）反射后，频率、波速、波长均未发生变化；折射后，频率，波速、波长。答案：（一）定义：波从一种介质射向另一种介质时，在界面处一般要分开，一部分进入另一种介质，叫做波的折射；一部分返回原介质中，叫做波的反射。（二）反射后，频率、波速、波长均未发生变化；折射后，频率不变，波速、波长发生变化。【概念衔接】回声、光的反射、光的折射【拓展补充】机械波的反射和折射规律与光的反射和折射规律类似【即学即练】1.一只汽船以的速度在无风河面上航行，船上发出声鸣笛，旅客在后听到前方悬崖反射回来的声音，已知声音在空气中的传播速度为。则悬崖离汽船鸣笛时的位置有多远。答案：2．一列声波由空气传到水中（）A．频率不变，波长变小B．频率不变，波长变大C．频率变小，波长变长D．频率变大，波长变大答案：B【微点拨】反射经常考查回声的应用二、波的衍射1．波的衍射现象：波能障碍物继续传播的现象，产生明显衍射现象的条件是缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差或者波长．2．一切波都能发生，它是波特有的现象．3．如图所示是不同频率的水波通过相同的小孔所能到达区域的示意图，情况中水波的频率最大；情况中水波的频率最小．答案：1．波的衍射现象：波能绕过障碍物继续传播的现象，产生明显衍射现象的条件是缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不大或者小于波长．2．一切波都能发生衍射，它是波特有的现象．3．c；a【概念衔接】障碍物、绕【拓展补充】衍射现象的两点提醒(1)障碍物或孔的尺寸大小并不是决定衍射能否发生的条件，仅是衍射现象是否明显的条件，波长越大越易发生明显的衍射现象。(2)当孔的尺寸远小于波长时，尽管衍射十分突出，但衍射波的能量很弱，也很难观察到波的衍射。【即学即练】1.判断题（1）孔的尺寸比波长大得多时就不会发生衍射现象．()（2）孔的尺寸比波长小能观察到明显的衍射现象．()（3）超声波比普通声波的波长小．()答案：（1）孔的尺寸比波长大得多时就不会发生衍射现象．(×)（2）孔的尺寸比波长小能观察到明显的衍射现象．(√)（3）超声波比普通声波的波长小．(√)2.（多选）如图所示，当波源和障碍物都静止不动时，波源发出的波在障碍物处不能发生明显衍射.下列措施可能使波发生较为明显衍射的是()A.增大波源的振动频率B.减小波源的振动频率C.增大障碍物的长度D.减小障碍物的长度答案BD解析不能发生明显衍射的原因是障碍物的长度远大于波长，则增大波长或减小障碍物的长度可能使波发生较为明显的衍射，选项C错误，D正确；由λ＝eq\f(v,f)知，v不变，减小f，λ增大，选项A错误，B正确.【微点拨】注意相差不大的理解三、声波可闻声波，空气中的波长为。答案：可闻声波，空气中的波长为1.7cm——17m。【概念衔接】波源、水波、频率、波速、波长【拓展补充】超声波与次声波次声波的特点是来源广、传播远、能够绕过障碍物传得很远。次声的声波频率很低，在20Hz以下，\t"/item/%E6%AC%A1%E5%A3%B0%E6%B3%A2/_blank"波长却很长，传播距离也很远。它比一般的\t"/item/%E6%AC%A1%E5%A3%B0%E6%B3%A2/_blank"声波、\t"/item/%E6%AC%A1%E5%A3%B0%E6%B3%A2/_blank"光波和\t"/item/%E6%AC%A1%E5%A3%B0%E6%B3%A2/_blank"无线电波都要传得远。例如，频率低于1Hz的次声波，可以传到几千以至上万千米以外的地方。次声波具有极强的穿透力，不仅可以穿透大气、海水、土壤，而且还能穿透坚固的钢筋水泥构成的建筑物，甚至连坦克、军舰、潜艇和飞机都不在话下。次声波的传播速度和\t"/item/%E6%AC%A1%E5%A3%B0%E6%B3%A2/_blank"可闻声波相同，由于次声波频率很低。大气对其吸收甚小，当次声波传播几千千米时，其吸收还不到万分之几，所以它传播的距离较远，能传到几千米至十几万千米以外。1883年8月，南苏门答腊岛和爪哇岛之间的克拉卡托火山爆发，产生的次声波绕地球三圈，全长十多万公里，历时108小时。1961年，苏联在北极圈内新地岛进行核试验激起的次声波绕地球转了5圈。7000Hz的声波用一张纸即可阻挡，而7Hz的次声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土。地震或核爆炸所产生的次声波可将岸上的房屋摧毁。次声如果和周围物体发生共振，能放出相当大的能量。如4Hz-8Hz的次声能在人的腹腔里产生共振，可使心脏出现强烈共振和肺壁受损。【即学即练】1．已知空气中的声速为340m/s。现有几种声波:①周期为1/20s;②频率为104Hz;③波长为10m。它们传播时若遇到宽约为13m的障碍物,能产生明显的衍射现象的是()A.①和② B.②和③ C.①和③ D.都可以答案：C解析：周期为1/20s的声波的波长为λ1=vT=17m;由公式v=λf得频率为104Hz的声波的波长为λ2=0.034m,发生明显衍射的条件是孔径、障碍物的尺寸小于波长或者与波长相差不大,故①能产生明显的衍射现象,②不能产生明显的衍射现象。波长为10m的声波与宽度为13m的障碍物尺寸相差不大,故③能产生明显的衍射现象。因此,能产生明显的衍射现象的是①和③,故C正确,A、B、D错误。（三）预习作业1．关于波的反射与折射，下列说法正确的是()A．入射波的波长一定等于反射波的波长，其频率不变B．入射波的波长一定小于反射波的波长，其频率不变C．入射波的波长一定大于折射波的波长，其频率不变D．入射波的波长一定小于折射波的波长，其频率不变答案A2．（多选）下列现象属于波的衍射现象的是()A.隔墙有耳B.空山不见人,但闻人语响C.余音绕梁,三日而不绝D.夏日雷声轰鸣不绝答案：AB解析：“余音绕梁,三日而不绝”和“夏日雷声轰鸣不绝”主要是由声音的反射引起的,不属于波的衍射现象。“隔墙有耳”和“空山不见人,但闻人语响”属于波的衍射现象。003探究提升环节一波的反射和折射思考：1．甲、乙两人平行站在一堵墙前面，二人相距，距离墙均为，当甲开了一枪后，乙在时间t后听到第一声枪响，则乙听到第二声枪响的时间为()A.听不到 B.甲开枪后 C.甲开枪后 D.甲开枪后答案：C解析：乙听到的第一声枪响必然是甲放枪的声音直接传到乙的耳中，故。甲、乙二人及墙的位置如图所示，乙听到的第二声枪响必然是墙反射的枪声，由反射定律可知，波线如图中和，由几何关系可得，故第二声枪响传到乙的耳中的时间为，故C正确。2．（多选）以下关于波的认识，正确的是()A．潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的反射原理B．隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的C．雷达的工作原理是利用波的干涉D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象答案ABD环节二波的衍射问题探究1：（多选）图中S为在水面上振动的波源，M、N是水面上的两块挡块，其中N板可以上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得A处水没有振动，为使A处水也能发生振动，可采用的方法是()A．使波源的频率增大B．使波源的频率减小C．移动N使狭缝的间距增大D．移动N使狭缝的间距减小答案BD解析使孔满足明显衍射的条件即可，或将孔变小，或将波长变大，B、D正确．环节三声波问题探究2：（多选）下述关于声波的传播速度中正确的说法是（）A．声波的频率越高，传播速度越大B．声波振幅越大，传播速度越大C．声波传播速度只由介质决定D．在空气中声速约是340m／s答案：CD004体系构建碰到界面，反射和折射；碰到障碍物，衍射。005记忆清单一、波的反射和折射★学习聚焦：注意频率、波速和波长的变化二、波的衍射★学习聚焦：注意明显衍射的条件如图所示,正中O是水面上一波源,实、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷,A是挡板,B是小孔,经过一段时间,水面上的波形将分布于()A.整个区域 B.阴影Ⅰ以外区域C.阴影Ⅱ以外区域 D.没有阴影的区域答案：B解析：从图中可以看出挡板A比波长大得多,因此波不会绕过挡板A,而小孔B的大小与波长差不多,能发生明显的衍射现象,故B正确。三、声波★学习聚焦：注意可闻声波的波长范围00601强化训练1．下列说法正确的是（）A．只有横波能发生衍射，纵波不能发生衍射B．当波长比孔的宽度小得越多时，波的衍射越明显C．声波能发生衍射现象，光不能发生衍射现象D．声波易发生明显的衍射现象，光不易发生明显的衍射现象答案：D2．（多选）下列说法中正确的是（）A．衍射是一切波特有的现象B．障碍物或孔越大越易产生衍射C．在空旷的山谷里叫喊，可以听到回音，这是声波的衍射现象D．在空旷的山谷里叫喊，可以听到回音，这是声音的反射现象答案：AD3.（多选）如图所示为水波的衍射现象,S为波源,d为挡板上的小孔宽度,相邻弧线间距为一个波长,其中符合事实的是()答案：BC解析：选项A、B中小孔宽度大于波长,衍射现象不明显,挡板会阻碍波的传播,故A不符合事实、B符合事实;选项C、D中小孔宽度小于波长,衍射现象明显,但穿过小孔后波速和频率不变,波长应不变,故C符合事实,D不符合事实。4.如图所示,P为桥墩,A为靠近桥墩浮在水面的叶片,波源S连续振动,形成水波,此时叶片A静止不动。为使水波能带动叶片振动,可用的方法是()A.增加波源距桥墩的距离B.减小波源距桥墩的距离C.提高波源的振动频率D.降低波源的振动频率答案：D解析：为使水波能带动叶片振动,则要使得水波发生明显的衍射,根据发生明显衍射的条件可知,增加或减小波源距桥墩的距离,都不可行,选项A、B错误;S振动时,水波中的质点上下振动,形成的波向前传播,提高波源的振动频率,则质点振动的频率增加,波的频率与振动的频率相等,根据λ=vf,波速不变,频率增大,波长减小,衍射现象不明显,反之,降低频率,波长增大,衍射现象更明显,故C错误,D正确。故选D5.在用水波槽做衍射实验时，若打击水面的振子振动频率是5Hz，水波在水槽中的传播速度为0.05rn／s，为观察到明显的衍射现象，小孔的直径d应为（）A．10cm B．50cm C．d＞10cmD．d＜1cm答案：D6．有一障碍物的高度为10m，下列波衍射现象最朋显的是（）A．波长为40m的波B．波长为9.9m的波C．频率为40Hz的声波D．频率为5000MHz的电磁波（v＝3.0×108m／s）答案：A7．在空旷的广场上有一堵较高大的墙MN，墙的一侧O点有一个正在播放男女声合唱歌曲的声源。某人从图中A点走到墙后的B点，在此过程中，如果从声波的衍射来考虑，则会听到()A．声音变响，男声比女声更响B．声音变响，女声比男声更响C．声音变弱，男声比女声更弱D．声音变弱，女声比男声更弱答案：D8．（多选）下列事实属于明显的衍射现象的是()A．池塘里的水波，遇到突出水面的小石块，小石块对波的传播没有影响B．水波前进方向上有一障碍物，其后面没有水波传播过去C．水波前进方向上有一个小孔的屏，水波通过小孔传播到屏后的区域D．板胡的声音比弦声更响答案：AC9.（多选）如图所示,一小型渔港的防波堤两端M、N相距约60m,在防波堤后A、B两处有两条小船进港躲避风浪。某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤传播,下列说法中正确的有()A.假设波浪的波长约为10m,则A、B两处小船基本上不受波浪影响B.假设波浪的波长约为10m,则A、B两处小船明显受到波浪影响C.假设波浪的波长约为50m,则A、B两处小船基本上不受波浪影响D.假设波浪的波长约为50m,则A、B两处小船明显受到波浪影响答案：AD解析：A、B两处小船明显受到波浪影响是因为水波发生明显的衍射,波浪能传播到A、B处。当障碍物或缝隙的尺寸比波长小或跟波长差不多的时候,会发生明显的衍射现象。10．一声波在空气中的波长为25cm，速度为340m/s，当折射进入另一种介质时，波长变为80cm，求：(1)声波在这种介质中的频率；(2)声波在这种介质中的传播速度大小．答案(1)1360Hz(2)1088m/s11.甲、乙二人分乘两只船在湖中钓鱼，两船相距24m，有一列水波在湖面上传播，使每只船每分钟上下浮动10次，当甲船位于波峰时，乙船位于波谷，这时两船之间还有一个波峰，则此水波的波长为多少？波速为多少？若此波在传播过程中遇到一根竖立的电线杆，是否会发生明显的衍射现象？答案：（λ=16mv=8/3m/s会发生明显的衍射现象）12.测速仪安装有超声波发射和接收装置，如图所示，B为测速仪，A为汽车，两者相距335m．某时刻B发出超声波，同时A由静止开始做匀加速直线运动．当B接收到反射回来的超声波信号时A、B相距355m，已知声速为340m/s，则下列说法正确的是()A．经1s，B接收到返回的超声波B．超声波追上A车时，A车前进了10mC．A车加速度的大小为10m/s2D．A车加速度的大小为5m/s2答案C解析从B发出超声波到接收到超声波过程中，汽车A的运动情况如图所示：B发出超声波时，小车在C位置小车反射超声波时，小车在D位置B接收到超声波时，小车在E位置经分析可知：tCD＝tDE，xCE＝20m由运动学规律得xCD∶xDE＝1∶3所以xCD＝5m，xDE＝15m，tCD＝eq\f(335＋5,340)s＝1s可见B接收到返回的超声波需2s.对小车A：Δx＝ateq\o\al(2,CD)所以a＝10m/s2由以上可知只有选项C正确．13.根据波的反射和折射原理，以下说法正确的是（）A．声波从空气传到平静的湖面上，声波在水面处只发生反射B．声波从空气传到平静的湖面上，声波在水面处只发生折射C．声波从空气传到平静的湖面上时既发生反射又发生折射D．声波从空气传到平静的湖面上时既不发生反射又不发生折射答案：C

第3课波的折射、反射和衍射学习目标学习目标课程标准学习目标知道波的反射和折射现象。通过实验，了解波的衍射现象。1．通过水波或声波观察波的反射、折射和衍射现象。2．认识衍射是波特有的现象。3．知道明显衍射的条件。002预习导学（一）课前阅读：水波、声波、回声、光的折射、光的反射衍射最早是由弗朗西斯科·格里马第（FrancescoGrimaldi）于1665年发现并加以描述，他也是“衍射”一词的创始人。这个词源于拉丁语词汇diffringere，意为“成为碎片”，即波原来的传播方向被“打碎”、弯散至不同的方向。格里马第观察到的现象直到1665年才被发表，这时他已经去世。他提出光不仅会沿直线传播、折射和反射，还能够以第四种方式传播，即通过衍射的形式传播。（二）基础梳理一、波的反射和折射（一）定义：波从一种介质射向另一种介质时，在界面处一般要分开，一部分进入另一种介质，叫做；一部分返回原介质中，叫做。（二）反射后，频率、波速、波长均未发生变化；折射后，频率，波速、波长。答案：（一）定义：波从一种介质射向另一种介质时，在界面处一般要分开，一部分进入另一种介质，叫做波的折射；一部分返回原介质中，叫做波的反射。（二）反射后，频率、波速、波长均未发生变化；折射后，频率不变，波速、波长发生变化。【概念衔接】回声、光的反射、光的折射【拓展补充】机械波的反射和折射规律与光的反射和折射规律类似【即学即练】1.一只汽船以的速度在无风河面上航行，船上发出声鸣笛，旅客在后听到前方悬崖反射回来的声音，已知声音在空气中的传播速度为。则悬崖离汽船鸣笛时的位置有多远。答案：2．一列声波由空气传到水中（）A．频率不变，波长变小B．频率不变，波长变大C．频率变小，波长变长D．频率变大，波长变大答案：B【微点拨】反射经常考查回声的应用二、波的衍射1．波的衍射现象：波能障碍物继续传播的现象，产生明显衍射现象的条件是缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差或者波长．2．一切波都能发生，它是波特有的现象．3．如图所示是不同频率的水波通过相同的小孔所能到达区域的示意图，情况中水波的频率最大；情况中水波的频率最小．答案：1．波的衍射现象：波能绕过障碍物继续传播的现象，产生明显衍射现象的条件是缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不大或者小于波长．2．一切波都能发生衍射，它是波特有的现象．3．c；a【概念衔接】障碍物、绕【拓展补充】衍射现象的两点提醒(1)障碍物或孔的尺寸大小并不是决定衍射能否发生的条件，仅是衍射现象是否明显的条件，波长越大越易发生明显的衍射现象。(2)当孔的尺寸远小于波长时，尽管衍射十分突出，但衍射波的能量很弱，也很难观察到波的衍射。【即学即练】1.判断题（1）孔的尺寸比波长大得多时就不会发生衍射现象．()（2）孔的尺寸比波长小能观察到明显的衍射现象．()（3）超声波比普通声波的波长小．()答案：（1）孔的尺寸比波长大得多时就不会发生衍射现象．(×)（2）孔的尺寸比波长小能观察到明显的衍射现象．(√)（3）超声波比普通声波的波长小．(√)2.（多选）如图所示，当波源和障碍物都静止不动时，波源发出的波在障碍物处不能发生明显衍射.下列措施可能使波发生较为明显衍射的是()A.增大波源的振动频率B.减小波源的振动频率C.增大障碍物的长度D.减小障碍物的长度答案BD解析不能发生明显衍射的原因是障碍物的长度远大于波长，则增大波长或减小障碍物的长度可能使波发生较为明显的衍射，选项C错误，D正确；由λ＝eq\f(v,f)知，v不变，减小f，λ增大，选项A错误，B正确.【微点拨】注意相差不大的理解三、声波可闻声波，空气中的波长为。答案：可闻声波，空气中的波长为1.7cm——17m。【概念衔接】波源、水波、频率、波速、波长【拓展补充】超声波与次声波次声波的特点是来源广、传播远、能够绕过障碍物传得很远。次声的声波频率很低，在20Hz以下，\t"/item/%E6%AC%A1%E5%A3%B0%E6%B3%A2/_blank"波长却很长，传播距离也很远。它比一般的\t"/item/%E6%AC%A1%E5%A3%B0%E6%B3%A2/_blank"声波、\t"/item/%E6%AC%A1%E5%A3%B0%E6%B3%A2/_blank"光波和\t"/item/%E6%AC%A1%E5%A3%B0%E6%B3%A2/_blank"无线电波都要传得远。例如，频率低于1Hz的次声波，可以传到几千以至上万千米以外的地方。次声波具有极强的穿透力，不仅可以穿透大气、海水、土壤，而且还能穿透坚固的钢筋水泥构成的建筑物，甚至连坦克、军舰、潜艇和飞机都不在话下。次声波的传播速度和\t"/item/%E6%AC%A1%E5%A3%B0%E6%B3%A2/_blank"可闻声波相同，由于次声波频率很低。大气对其吸收甚小，当次声波传播几千千米时，其吸收还不到万分之几，所以它传播的距离较远，能传到几千米至十几万千米以外。1883年8月，南苏门答腊岛和爪哇岛之间的克拉卡托火山爆发，产生的次声波绕地球三圈，全长十多万公里，历时108小时。1961年，苏联在北极圈内新地岛进行核试验激起的次声波绕地球转了5圈。7000Hz的声波用一张纸即可阻挡，而7Hz的次声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土。地震或核爆炸所产生的次声波可将岸上的房屋摧毁。次声如果和周围物体发生共振，能放出相当大的能量。如4Hz-8Hz的次声能在人的腹腔里产生共振，可使心脏出现强烈共振和肺壁受损。【即学即练】1．已知空气中的声速为340m/s。现有几种声波:①周期为1/20s;②频率为104Hz;③波长为10m。它们传播时若遇到宽约为13m的障碍物,能产生明显的衍射现象的是()A.①和② B.②和③ C.①和③ D.都可以答案：C解析：周期为1/20s的声波的波长为λ1=vT=17m;由公式v=λf得频率为104Hz的声波的波长为λ2=0.034m,发生明显衍射的条件是孔径、障碍物的尺寸小于波长或者与波长相差不大,故①能产生明显的衍射现象,②不能产生明显的衍射现象。波长为10m的声波与宽度为13m的障碍物尺寸相差不大,故③能产生明显的衍射现象。因此,能产生明显的衍射现象的是①和③,故C正确,A、B、D错误。（三）预习作业1．关于波的反射与折射，下列说法正确的是()A．入射波的波长一定等于反射波的波长，其频率不变B．入射波的波长一定小于反射波的波长，其频率不变C．入射波的波长一定大于折射波的波长，其频率不变D．入射波的波长一定小于折射波的波长，其频率不变答案A2．（多选）下列现象属于波的衍射现象的是()A.隔墙有耳B.空山不见人,但闻人语响C.余音绕梁,三日而不绝D.夏日雷声轰鸣不绝答案：AB解析：“余音绕梁,三日而不绝”和“夏日雷声轰鸣不绝”主要是由声音的反射引起的,不属于波的衍射现象。“隔墙有耳”和“空山不见人,但闻人语响”属于波的衍射现象。003探究提升环节一波的反射和折射思考：1．甲、乙两人平行站在一堵墙前面，二人相距，距离墙均为，当甲开了一枪后，乙在时间t后听到第一声枪响，则乙听到第二声枪响的时间为()A.听不到 B.甲开枪后 C.甲开枪后 D.甲开枪后答案：C解析：乙听到的第一声枪响必然是甲放枪的声音直接传到乙的耳中，故。甲、乙二人及墙的位置如图所示，乙听到的第二声枪响必然是墙反射的枪声，由反射定律可知，波线如图中和，由几何关系可得，故第二声枪响传到乙的耳中的时间为，故C正确。2．（多选）以下关于波的认识，正确的是()A．潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的反射原理B．隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的C．雷达的工作原理是利用波的干涉D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象答案ABD环节二波的衍射问题探究1：（多选）图中S为在水面上振动的波源，M、N是水面上的两块挡块，其中N板可以上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得A处水没有振动，为使A处水也能发生振动，可采用的方法是()A．使波源的频率增大B．使波源的频率减小C．移动N使狭缝的间距增大D．移动N使狭缝的间距减小答案BD解析使孔满足明显衍射的条件即可，或将孔变小，或将波长变大，B、D正确．环节三声波问题探究2：（多选）下述关于声波的传播速度中正确的说法是（）A．声波的频率越高，传播速度越大B．声波振幅越大，传播速度越大C．声波传播速度只由介质决定D．在空气中声速约是340m／s答案：CD004体系构建碰到界面，反射和折射；碰到障碍物，衍射。005记忆清单一、波的反射和折射★学习聚焦：注意频率、波速和波长的变化二、波的衍射★学习聚焦：注意明显衍射的条件如图所示,正中O是水面上一波源,实、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷,A是挡板,B是小孔,经过一段时间,水面上的波形将分布于()A.整个区域 B.阴影Ⅰ以外区域C.阴影Ⅱ以外区域 D.没有阴影的区域答案：B解析：从图中可以看出挡板A比波长大得多,因此波不会绕过挡板A,而小孔B的大小与波长差不多,能发生明显的衍射现象,故B正确。三、声波★学习聚焦：注意可闻声波的波长范围00601强化训练1．下列说法正确的是（）A．只有横波能发生衍射，纵波不能发生衍射B．当波长比孔的宽度小得越多时，波的衍射越明显C．声波能发生衍射现象，光不能发生衍射现象D．声波易发生明显的衍射现象，光不易发生明显的衍射现象答案：D2．（多选）下列说法中正确的是（）A．衍射是一切波特有的现象B．障碍物或孔越大越易产生衍射C．在空旷的山谷里叫喊，可以听到回音，这是声波的衍射现象D．在空旷的山谷里叫喊，可以听到回音，这是声音的反射现象答案：AD3.（多选）如图所示为水波的衍射现象,S为波源,d为挡板上的小孔宽度,相邻弧线间距为一个波长,其中符合事实的是()答案：BC解析：选项A、B中小孔宽度大于波长,衍射现象不明显,挡板会阻碍波的传播,故A不符合事实、B符合事实;选项C、D中小孔宽度小于波长,衍射现象明显,但穿过小孔后波速和频率不变,波长应不变,故C符合事实,D不符合事实。4.如图所示,P为桥墩,A为靠近桥墩浮在水面的叶片,波源S连续振动,形成水波,此时叶片A静止不动。为使水波能带动叶片振动,可用的方法是()A.增加波源距桥墩的距离B.减小波源距桥墩的距离C.提高波源的振动频率D.降低波源的振动频率答案：D解析：为使水波能带动叶片振动,则要使得水波发生明显的衍射,根据发生明显衍射的条件可知,增加或减小波源距桥墩的距离,都不可行,选项A、B错误;S振动时,水波中的质点上下振动,形成的波向前传播,提高波源的振动频率,则质点振动的频率增加,波的频率与振动的频率相等,根据λ=vf,波速不变,频率增大,波长减小,衍射现象不明显,反之,降低频率,波长增大,衍射现象更明显,故C错误,D正确。故选D5.在用水波槽做衍射实验时，若打击水面的振子振动频率是5Hz，水波在水槽中的传播速度为0.05rn／s，为观察到明显的衍射现象，小孔的直径d应为（）A．10cm B．50cm C．d＞10cmD．d＜1cm答案：D6．有一障碍物的高度为10m，下列波衍射现象最朋显的是（）A．波长为40m的波B．波长为9.9m的波C．频率为40Hz的声波D．频率为5000MHz的电磁波（v＝3.0×108m／s）答案：A7．在空旷的广场上有一堵较高大的墙MN，墙的一侧O点有一个正在播放男女声合唱歌曲的声源。某人从图中A点走到墙后的B点，在此过程中，如果从声波的衍射来考虑，则会听到()A．声音变响，男声比女声更响B．声音变响，女声比男声更响C．声音变弱，男声比女声更弱D．声音变弱，女声比男声更弱答案：D8．（多选）下列事实属于明显的衍射现象的是()A．池塘里的水波，遇到突出水面的小石块，小石块对波的传播没有影响B．水波前进方向上有一障碍物，其后面没有水波传播过去C．水波前进方向上有一个小孔的屏，水波通过小孔传播到屏后的区域D．板胡的声音比弦声更响答案：AC9.（多选）如图所示,一小型渔港的防波堤两端M、N相距约60m,在防波堤后A、B两处有两条小船进港躲避风浪。某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤传播,下列说法中正确的有()A.假设波浪的波长约为10m,则A、B两处小船基本上不受波浪影响B.假设波浪的波长约为10m,则A、B两处小船明显受到波浪影响C.假设波浪的波长约为50m,则A、B两处小船基本上不受波浪影响D.假设波浪的波长约为50m,则A、B两处小船明显受到波浪影响答案：AD解析：A、B两处小船明显受到波浪影响是因为水波发生明显的衍射,波浪能传播到A、B处。当障碍物或缝隙的尺寸比波长小或跟波长差不多的时候,会发生明显的衍射现象。10．一声波在空气中的波长为25cm，速度为340m/s，当折射进入另一种介质时，波长变为80cm，求：(1)声波在这种介质中的频率；(2)声波在这种介质中的传播速度大小．答案(1)1360Hz(2)1088m/s11.甲、乙二人分乘两只船在湖中钓鱼，两船相距24m，有一列水波在湖面上传播，使每只船每分钟上下浮动10次，当甲船位于波峰时，乙船位于波谷，这时两船之间还有一个波峰，则此水波的波长为多少？波速为多少？若此波在传播过程中遇到一根竖立的电线杆，是否会发生明显的衍射现象？答案：（λ=16mv=8/3m/s会发生明显的衍射现象）12.测速仪安装有超声波发射和接收装置，如图所示，B为测速仪，A为汽车，两者相距335m．某时刻B发出超声波，同时A由静止开始做匀加速直线运动．当B接收到反射回来的超声波信号时A、B相距355m，已知声速为340m/s，则下列说法正确的是()A．经1s，B接收到返回的超声波B．超声波追上A车时，A车前进了10mC．A车加速度的大小为10m/s2D．A车加速度的大小为5m/s2答案C解析从B发出超声波到接收到超声波过程中，汽车A的运动情况如图所示：B发出超声波时，小车在C位置小车反射超声波时，小车在D位置B接收到超声波时，小车在E位置经分析可知：tCD＝tDE，xCE＝20m由运动学规律得xCD∶xDE＝1∶3所以xCD＝5m，xDE＝15m，tCD＝eq\f(335＋5,340)s＝1s可见B接收到返回的超声波需2s.对小车A：Δx＝ateq\o\al(2,CD)所以a＝10m/s2由以上可知只有选项C正确．13.根据波的反射和折射原理，以下说法正确的是（）A．声波从空气传到平静的湖面上，声波在水面处只发生反射B．声波从空气传到平静的湖面上，声波在水面处只发生折射C．声波从空气传到平静的湖面上时既发生反射又发生折射D．声波从空气传到平静的湖面上时既不发生反射又不发生折射答案：C

第3课波的折射、反射和衍射学习目标学习目标课程标准学习目标知道波的反射和折射现象。通过实验，了解波的衍射现象。1．通过水波或声波观察波的反射、折射和衍射现象。2．认识衍射是波特有的现象。3．知道明显衍射的条件。002预习导学（一）课前阅读：水波、声波、回声、光的折射、光的反射衍射最早是由弗朗西斯科·格里马第（FrancescoGrimaldi）于1665年发现并加以描述，他也是“衍射”一词的创始人。这个词源于拉丁语词汇diffringere，意为“成为碎片”，即波原来的传播方向被“打碎”、弯散至不同的方向。格里马第观察到的现象直到1665年才被发表，这时他已经去世。他提出光不仅会沿直线传播、折射和反射，还能够以第四种方式传播，即通过衍射的形式传播。（二）基础梳理一、波的反射和折射（一）定义：波从一种介质射向另一种介质时，在界面处一般要分开，一部分进入另一种介质，叫做；一部分返回原介质中，叫做。（二）反射后，频率、波速、波长均未发生变化；折射后，频率，波速、波长。答案：（一）定义：波从一种介质射向另一种介质时，在界面处一般要分开，一部分进入另一种介质，叫做波的折射；一部分返回原介质中，叫做波的反射。（二）反射后，频率、波速、波长均未发生变化；折射后，频率不变，波速、波长发生变化。【概念衔接】回声、光的反射、光的折射【拓展补充】机械波的反射和折射规律与光的反射和折射规律类似【即学即练】1.一只汽船以的速度在无风河面上航行，船上发出声鸣笛，旅客在后听到前方悬崖反射回来的声音，已知声音在空气中的传播速度为。则悬崖离汽船鸣笛时的位置有多远。答案：2．一列声波由空气传到水中（）A．频率不变，波长变小B．频率不变，波长变大C．频率变小，波长变长D．频率变大，波长变大答案：B【微点拨】反射经常考查回声的应用二、波的衍射1．波的衍射现象：波能障碍物继续传播的现象，产生明显衍射现象的条件是缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差或者波长．2．一切波都能发生，它是波特有的现象．3．如图所示是不同频率的水波通过相同的小孔所能到达区域的示意图，情况中水波的频率最大；情况中水波的频率最小．答案：1．波的衍射现象：波能绕过障碍物继续传播的现象，产生明显衍射现象的条件是缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不大或者小于波长．2．一切波都能发生衍射，它是波特有的现象．3．c；a【概念衔接】障碍物、绕【拓展补充】衍射现象的两点提醒(1)障碍物或孔的尺寸大小并不是决定衍射能否发生的条件，仅是衍射现象是否明显的条件，波长越大越易发生明显的衍射现象。(2)当孔的尺寸远小于波长时，尽管衍射十分突出，但衍射波的能量很弱，也很难观察到波的衍射。【即学即练】1.判断题（1）孔的尺寸比波长大得多时就不会发生衍射现象．()（2）孔的尺寸比波长小能观察到明显的衍射现象．()（3）超声波比普通声波的波长小．()答案：（1）孔的尺寸比波长大得多时就不会发生衍射现象．(×)（2）孔的尺寸比波长小能观察到明显的衍射现象．(√)（3）超声波比普通声波的波长小．(√)2.（多选）如图所示，当波源和障碍物都静止不动时，波源发出的波在障碍物处不能发生明显衍射.下列措施可能使波发生较为明显衍射的是()A.增大波源的振动频率B.减小波源的振动频率C.增大障碍物的长度D.减小障碍物的长度答案BD解析不能发生明显衍射的原因是障碍物的长度远大于波长，则增大波长或减小障碍物的长度可能使波发生较为明显的衍射，选项C错误，D正确；由λ＝eq\f(v,f)知，v不变，减小f，λ增大，选项A错误，B正确.【微点拨】注意相差不大的理解三、声波可闻声波，空气中的波长为。答案：可闻声波，空气中的波长为1.7cm——17m。【概念衔接】波源、水波、频率、波速、波长【拓展补充】超声波与次声波次声波的特点是来源广、传播远、能够绕过障碍物传得很远。次声的声波频率很低，在20Hz以下，\t"/item/%E6%AC%A1%E5%A3%B0%E6%B3%A2/_blank"波长却很长，传播距离也很远。它比一般的\t"/item/%E6%AC%A1%E5%A3%B0%E6%B3%A2/_blank"声波、\t"/item/%E6%AC%A1%E5%A3%B0%E6%B3%A2/_blank"光波和\t"/item/%E6%AC%A1%E5%A3%B0%E6%B3%A2/_blank"无线电波都要传得远。例如，频率低于1Hz的次声波，可以传到几千以至上万千米以外的地方。次声波具有极强的穿透力，不仅可以穿透大气、海水、土壤，而且还能穿透坚固的钢筋水泥构成的建筑物，甚至连坦克、军舰、潜艇和飞机都不在话下。次声波的传播速度和\t"/item/%E6%AC%A1%E5%A3%B0%E6%B3%A2/_blank"可闻声波相同，由于次声波频率很低。大气对其吸收甚小，当次声波传播几千千米时，其吸收还不到万分之几，所以它传播的距离较远，能传到几千米至十几万千米以外。1883年8月，南苏门答腊岛和爪哇岛之间的克拉卡托火山爆发，产生的次声波绕地球三圈，全长十多万公里，历时108小时。1961年，苏联在北极圈内新地岛进行核试验激起的次声波绕地球转了5圈。7000Hz的声波用一张纸即可阻挡，而7Hz的次声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土。地震或核爆炸所产生的次声波可将岸上的房屋摧毁。次声如果和周围物体发生共振，能放出相当大的能量。如4Hz-8Hz的次声能在人的腹腔里产生共振，可使心脏出现强烈共振和肺壁受损。【即学即练】1．已知空气中的声速为340m/s。现有几种声波:①周期为1/20s;②频率为104Hz;③波长为10m。它们传播时若遇到宽约为13m的障碍物,能产生明显的衍射现象的是()A.①和② B.②和③ C.①和③ D.都可以答案：C解析：周期为1/20s的声波的波长为λ1=vT=17m;由公式v=λf得频率为104Hz的声波的波长为λ2=0.034m,发生明显衍射的条件是孔径、障碍物的尺寸小于波长或者与波长相差不大,故①能产生明显的衍射现象,②不能产生明显的衍射现象。波长为10m的声波与宽度为13m的障碍物尺寸相差不大,故③能产生明显的衍射现象。因此,能产生明显的衍射现象的是①和③,故C正确,A、B、D错误。（三）预习作业1．关于波的反射与折射，下列说法正确的是()A．入射波的波长一定等于反射波的波长，其频率不变B．入射波的波长一定小于反射波的波长，其频率不变C．入射波的波长一定大于折射波的波长，其频率不变D．入射波的波长一定小于折射波的波长，其频率不变答案A2．（多选）下列现象属于波的衍射现象的是()A.隔墙有耳B.空山不见人,但闻人语响C.余音绕梁,三日而不绝D.夏日雷声轰鸣不绝答案：AB解析：“余音绕梁,三日而不绝”和“夏日雷声轰鸣不绝”主要是由声音的反射引起的,不属于波的衍射现象。“隔墙有耳”和“空山不见人,但闻人语响”属于波的衍射现象。003探究提升环节一波的反射和折射思考：1．甲、乙两人平行站在一堵墙前面，二人相距，距离墙均为，当甲开了一枪后，乙在时间t后听到第一声枪响，则乙听到第二声枪响的时间为()A.听不到 B.甲开枪后 C.甲开枪后 D.甲开枪后答案：C解析：乙听到的第一声枪响必然是甲放枪的声音直接传到乙的耳中，故。甲、乙二人及墙的位置如图所示，乙听到的第二声枪响必然是墙反射的枪声，由反射定律可知，波线如图中和，由几何关系可得，故第二声枪响传到乙的耳中的时间为，故C正确。2．（多选）以下关于波的认识，正确的是()A．潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的反射原理B．隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的C．雷达的工作原理是利用波的干涉D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象答案ABD环节二波的衍射问题探究1：（多选）图中S为在水面上振动的波源，M、N是水面上的两块挡块，其中N板可以上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得A处水没有振动，为使A处水也能发生振动，可采用的方法是()A．使波源的频率增大B．使波源的频率减小C．移动N使狭缝的间距增大D．移动N使狭缝的间距减小答案BD解析使孔满足明显衍射的条件即可，或将孔变小，或将波长变大，B、D正确．环节三声波问题探究2：（多选）下述关于声波的传播速度中正确的说法是（）A．声波的频率越高，传播速度越大B．声波振幅越大，传播速度越大C．声波传播速度只由介质决定D．在空气中声速约是340m／s答案：CD004体系构建碰到界面，反射和折射；碰到障碍物，衍射。005记忆清单一、波的反射和折射★学习聚焦：注意频率、波速和波长的变化二、波的衍射★学习聚焦：注意明显衍射的条件如图所示,正中O是水面上一波源,实、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷,A是挡板,B是小孔,经过一段时间,水面上的波形将分布于()A.整个区域 B.阴影Ⅰ以外区域C.阴影Ⅱ以外区域 D.没有阴影的区域答案：B解析：从图中可以看出挡板A比波长大得多,因此波不会绕过挡板A,而小孔B的大小与波长差不多,能发生明显的衍射现象,故B正确。三、声波★学习聚焦：注意可闻声波的波长范围00601强化训练1．下列说法正确的是（）A．只有横波能发生衍射，纵波不能发生衍射B．当波长比孔的宽度小得越多时，波的衍射越明显C．声波能发生衍射现象，光不能发生衍射现象D．声波易发生明显的衍射现象，光不易发生明显的衍射现象答案：D2．（多选）下列说法中正确的是（）A．衍射是一切波特有的现象B．障碍物或孔越大越易产生衍射C．在空旷的山谷里叫喊，可以听到回音，这是声波的衍射现象D．在空旷的山谷里叫喊，可以听到回音，这是声音的反射现象答案：AD3.（多选）如图所示为水波的衍射现象,S为波源,d为挡板上的小孔宽度,相邻弧线间距为一个波长,其中符合事实的是()答案：BC解析：选项A、B中小孔宽度大于波长,衍射现象不明显,挡板会阻碍波的传播,故A不符合事实、B符合事实;选项C、D中小孔宽度小于波长,衍射现象明显,但穿过小孔后波速和频率不变,波长应不变,故C符合事实,D不符合事实。4.如图所示,P为桥墩,A为靠近桥墩浮在水面的叶片,波源S连续振动,形成水波,此时叶片A静止不动。为使水波能带动叶片振动,可用的方法是()A.增加波源距桥墩的距离B.减小波源距桥墩的距离C.提高波源的振动频率D.降低波源的振动频率答案：D解析：为使水波能带动叶片振动,则要使得水波发生明显的衍射,根据发生明显衍射的条件可知,增加或减小波源距桥墩的距离,都不可行,选项A、B错误;S振动时,水波中的质点上下振动,形成的波向前传播,提高波源的振动频率,则质点振动的频率增加,波的频率与振动的频率相等,根据λ=vf,波速不变,频率增大,波长减小,衍射现象不明显,反之,降低频率,波长增大,衍射现象更明显,故C错误,D正确。故选D5.在用水波槽做衍射实验时，若打击水面的振子振动频率是5Hz，水波在水槽中的传播速度为0.05rn／s，为观察到明显的衍射现象，小孔的直径d应为（）A．10cm B．50cm C．d＞10cmD．d＜1cm答案：D6．有一障碍物的高度为10m，下列波衍射现象最朋显的是（）A．波长为40m的波B．波长为9.9m的波C．频率为40Hz的声波D．频率为5000MHz的电磁波（v＝3.0×108m／s）答案：A7．在空旷的广场上有一堵较高大的墙MN，墙的一侧O点有一个正在播放男女声合唱歌曲的声源。某人从图中A点走到墙后的B点，在此过程中，如果从声波的衍射来考虑，则会听到()A．声音变响，男声比女声更响B．声音变响，女声比男声更响C．声音变弱，男声比女声更弱D．声音变弱，女声比男声更弱答案：D8．（多选）下列事实属于明显的衍射现象的是()A．池塘里的水波，遇到突出水面的小石块，小石块对波的传播没有影响B．水波前进方向上有一障碍物，其后面没有水波传播过去C．水波前进方向上有一个小孔的屏，水波通过小孔传播到屏后的区域D．板胡的声音比弦声更响答案：AC9.（多选）如图所示,一小型渔港的防波堤两端M、N相距约60m,在防波堤后A、B两处有两条小船进港躲避风浪。某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤传播,下列说法中正确的有()A.假设波浪的波长约为10m,则A、B两处小船基本上不受波浪影响B.假设波浪的波长约为10m,则A、B两处小船明显受到波浪影响C.假设波浪的波长约为50m,则A、B两处小船基本上不受波浪影响D.假设波浪的波长约为50m,则A、B两处小船明显受到波浪影响答案：AD解析：A、B两处小船明显受到波浪影响是因为水波发生明显的衍射,波浪能传播到A、B处。当障碍物或缝隙的尺寸比波长小或跟波长差不多的时候,会发生明显的衍射现象。10．一声波在空气中的波长为25cm，速度为340m/s，当折射进入另一种介质时，波长变为80cm，求：(1)声波在这种介质中的频率；(2)声波在这种介质中的传播速度大小．答案(1)1360Hz(2)1088m/s11.甲、乙二人分乘两只船在湖中钓鱼，两船相距24m，有一列水波在湖面上传播，使每只船每分钟上下浮动10次，当甲船位于波峰时，乙船位于波谷，这时两船之间还有一个波峰，则此水波的波长为多少？波速为多少？若此波在传播过程中遇到一根竖立的电线杆，是否会发生明显的衍射现象？答案：（λ=16mv=8/3m/s会发生明显的衍射现象）12.测速仪安装有超声波发射和接收装置，如图所示，B为测速仪，A为汽车，两者相距335m．某时刻B发出超声波，同时A由静止开始做匀加速直线运动．当B接收到反射回来的超声波信号时A、B相距355m，已知声速为340m/s，则下列说法正确的是()A．经1s，B接收到返回的超声波B．超声波追上A车时，A车前进了10mC．A车加速度的大小为10m/s2D．A车加速度的大小为5m/s2答案C解析从B发出超声波到接收到超声波过程中，汽车A的运动情况如图所示：B发出超声波时，小车在C位置小车反射超声波时，小车在D位置B接收到超声波时，小车在E位置经分析可知：tCD＝tDE，xCE＝20m由运动学规律得xCD∶xDE＝1∶3所以xCD＝5m，xDE＝15m，tCD＝eq\f(335＋5,340)s＝1s可见B接收到返回的超声波需2s.对小车A：Δx＝ateq\o\al(2,CD)所以a＝10m/s2由以上可知只有选项C正确．13.根据波的反射和折射原理，以下说法正确的是（）A．声波从空气传到平静的湖面上，声波在水面处只发生反射B．声波从空气传到平静的湖面上，声波在水面处只发生折射C．声波从空气传到平静的湖面上时既发生反射又发生折射D．声波从空气传到平静的湖面上时既不发生反射又不发生折射答案：C

第4课波的干涉学习目标学习目标课程标准学习目标通过实验，了解波的干涉现象。1．通过水波或声波观察波的干涉现象，认识到干涉是波特有的现象。2．能用波的叠加解释干涉花样的形成。3．知道干涉的条件。002预习导学（一）课前阅读：质点偏离平衡位置的位移、质点振动的速度、振幅、矢量和、频率、相位、相位差（二）基础梳理一、波的叠加1.波的叠加原理是物理学的基本原理之一。介质中同时存在几列波时，每列波能保持各自的传播规律而干扰。在波的重叠区域里，任何一个质点同时参与各波引起的振动，各质点振动的位移、速度等于各列波在该点引起的位移、速度的，当两列波振动方向在同一直线上时，这两个位移或者速度的矢量和在选定正方向后可简化为。2.两列波叠加时，峰峰或者谷谷叠加处，振幅为；峰谷叠加处，振幅为。【概念衔接】质点偏离平衡位置的位移、质点振动的速度、振幅、矢量和【拓展补充】振动加强：振幅为两振幅之和【即学即练】（多选）下列关于两列波相遇时叠加的说法中正确的是()A．相遇之后，振幅小的一列波将减弱，振幅大的一列波将加强B．相遇之后，两列波的振动情况与相遇前完全相同C．在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别在该点引起的位移的矢量和D．几个人在同一房间说话，相互间听得清楚，这说明声波在相遇时互不干扰E．相遇之后，振动加强区域内质点的位移始终最大【微点拨】注意振幅和位移的区别二、波的干涉1．干涉条件：两波频率，振动方向，相差。2.图样特征：各质点的不随时间而改变。3.波的干涉现象中加强点、减弱点的判断方法(1)公式法：某质点的振动是加强还是减弱，取决于该点到两相干波源的.①当两波源振动步调一致时.若Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)，则振动；若Δr＝(2n＋1)eq\f(λ,2)(n＝0,1,2，…)，则振动.②当两波源振动步调相反时.若Δr＝(2n＋1)eq\f(λ,2)(n＝0,1,2，…)，则振动；若Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)，则振动.(2)图象法：在某时刻波的干涉的波形图上，波峰与波峰(或波谷与波谷)的交点，一定是点，而波峰与波谷的交点一定是点，各加强点或减弱点各自连接形成以两波源为中心向外辐射的连线，形成加强线和减弱线，两种线互相间隔，加强点与减弱点之间各质点的振幅加强点与减弱点的振幅.【概念衔接】波的叠加【拓展补充】干涉是叠加的特例【即学即练】1.如图表示两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇．图中实线表示波峰，虚线表示波谷，c和f分别为ae和bd的中点，则：(1)在a、b、c、d、e、f六点中，振动加强的点是__________．振动减弱的点是____________．(2)若两振源S1和S2振幅相同，此时刻位移为零的点是________．(3)画出此时刻a、c、e连线上，以a为起点的一列完整波形，标出e点．2.如图所示，在某一均匀介质中，A、B是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式均为x＝0.1sin(20πt)m，介质中P点与A、B两波源间的距离分别为4m和5m，两波源形成的简谐横波分别沿AP、BP方向传播，波速都是10m/s.①求简谐横波的波长；②P点的振动________(填“加强”或“减弱”)．【微点拨】没有波形时，一般考虑公式法。（三）预习作业1．（多选）两列分别沿x轴正、负方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形如图所示，其中a波振幅为2cm，沿x轴正方向传播；b波振幅为4cm，沿x轴负方向传播.两列波的传播速度大小均为v＝2m/s.则下列说法正确的是()A.两列波的质点的起振方向均沿y轴负方向B.横波a的周期为2sC.t＝1.5s时，质点Q离开平衡位置的位移为2cmD.两列波从相遇到分离所用的时间为2s2．（多选）如图所示，实线和虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷，此刻，M是波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是()A．该时刻质点O正处在平衡位置B．P、N两点始终处于平衡位置C．点M到两波源的距离之差一定是波长的整数倍D．从该时刻起，经过eq\f(1,4)周期，质点M到达平衡位置003探究提升环节一波的叠加思考：1．（多选）甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播，波速为2m/s，振幅相同；某时刻的图像如图所示。则()A．甲、乙两波的起振方向相反B．甲、乙两波的频率之比为3∶2C．再经过3s，平衡位置在x＝7m处的质点振动方向向下D．再经过3s，两波源间(不含波源)有5个质点位移为零2．（多选）两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇．下列说法正确的是()A．波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1－A2|B．波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1＋A2C．波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移D．波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅环节二波的干涉问题探究1：（多选）水槽中，与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上.振动片做简谐振动时，两根细杆周期性触动水面形成两个波源.两波源发出的波在水面上相遇，在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样.关于两列波重叠区域内水面上振动的质点，下列说法正确的是()A.不同质点的振幅都相同B.不同质点振动的频率都相同C.不同质点振动的相位都相同D.不同质点振动的周期都与振动片的周期相同环节三判断某点振动加强或者减弱的方法问题探究2：（多选）如图所示为两列相干波某时刻的波峰和波谷位置，实线表示波峰，虚线表示波谷，相邻实线与虚线间的距离为0.2m，波速为1m/s，在图示范围内可以认为这两列波的振幅均为1cm，C点是B、D两点连线的中点，则()A.图示时刻A、B两点的高度差为2cmB.图示时刻C点正处在平衡位置且向上运动C.F点到两波源的路程差为零D.经0.1s，A点的位移为零问题探究3：（多选）如图所示，空间同一平面内有A、B、C三点，AB＝5m，BC＝4m，AC＝3m。A、C两点处有完全相同的波源做简谐振动，振动频率为1360Hz，波速为340m/s。下列说法正确的是()A．B点的位移总是最大B．A、B间有7个振动加强的点C．两列波的波长均为0.25mD．B、C间有8个振动减弱的点004体系构建波的叠加---波的干涉---某点振动加强或者减弱的判断方法005记忆清单一、波的叠加★学习聚焦：位移、速度矢量和二、波的干涉条件★学习聚焦：重点强调两波频率相等三、判断某点振动加强或者减弱的方法★学习聚焦：动态图解、公式计算00601强化训练1、（多选）如图所示为某时刻的两列简谐横波在同一介质中沿相同方向传播的波形图，此时a波上某质点P的运动方向如图所示，则下列说法正确的是()A．两列波具有相同的波速B．此时b波上的质点Q正向上运动C．一个周期内，Q质点沿x轴前进的距离是P质点的1.5