新教材2025版高中物理第三章机械波4.波的反射与折射学案教科版选择性必修第一册

4．波的反射与折射课标要求1.相识波的反射和折射现象，知道波的反射和折射规律．2．知道波传播到两种介质交界面时会发生反射和折射，理解反射定律和折射定律的内容及其特点．思维导图必备学问·自主学习——突出基础性素养夯基一、波的反射现象1．定义波在传播的过程中，遇到两种介质的界面时返回到原介质接着传播的现象叫作波的反射．[举例]人在空房间里讲话要比在一般房间里感觉声音响，是由于声波在空房间里遇到墙壁、地面、天花板等障碍物发生反射，一般房间里的帐幔、地毯、衣物等会汲取声波，会影响室内的音响效果．2．波的反射定律机械波在两种介质的界面处要发生反射，反射波线与入射波线、法线位于______________，反射波线与入射波线位于法线两侧，反射角________入射角；反射波线的波长、频率和波速都与入射波线________．二、波的折射现象1．定义波在传播过程中，从一种介质进入另一种介质时，波传播的方向发生偏折的现象叫作波的折射．[导学]水波从深水区进入浅水区，其波长变小．这是因为水波在深水区的波速比在浅水区的波速大，但频率相同，所以水波在深水区的波长比在浅水区大．2．波的折射特点在折射中，波的频率保持不变，波速和波长都会发生变更，依据λ＝vf关键实力·合作探究——突出综合性素养形成探究点一波的反射导学探究下列是生活中常见的现象，说明产生现象的缘由：(1)对着远处的峭壁大喊一声会听到回声；(2)夏日的雷声轰鸣不绝．归纳总结1.波的反射现象的应用(1)回声测距：①当声源不动时，声波遇到了障碍物会返回来接着传播，反射波与入射波在同一介质中传播速度相同，因此，入射波和反射波在传播距离一样的状况下，用的时间相等，设经过时间t听到回声，则声源距障碍物的距离为s＝v声t2②当声源以速度v向静止的障碍物运动或障碍物以速度v向静止的声源运动时，声源发声时障碍物到声源的距离为s＝(v声＋v)t2③当声源以速度v远离静止的障碍物或障碍物以速度v远离声源时，声源发声时障碍物到声源的距离s＝(v声－v)t2(2)超声波定位：蝙蝠、海豚能发出超声波，超声波遇到障碍物或捕食目标时会被反射回来．蝙蝠、海豚就是依据接收到反射回来的超声波来确定障碍物或食物位置，从而确定飞行或游动方向．2．波的反射应用技巧：利用回声测距是波的反射的一个重要应用，它的特点是声源正对障碍物，声源发出的声波与回声在同一条直线上传播．①若是一般状况下的反射，反射波和入射波是遵从反射定律的，可用反射定律作图后再求解．②利用回声测距时，要特殊留意声源是否运动，若声源运动，声源发出的原声至障碍物再返回至声源的这段时间与声源的运动时间相同．③解决波的反射问题，关键是依据物理情景规范作出几何图形，然后利用几何学问结合物理规律进行解题．典例示范例1某测量员是这样利用回声测距离的：他站在两平行墙壁间某一位置鸣枪，经过1.00s第一次听到回声，又经过0.5s再次听到回声，已知声速为340m/s，则两墙壁间的距离为多少？素养训练1一只汽船以4m/s的速度在无风的河面上航行，船上发出一声鸣笛，旅客在3s后听到前方悬崖反射回来的声音，设声音在空气中的传播速度为340m/s.则悬崖离汽船鸣笛的位置()A．504mB．516mC．1008mD．1032m探究点二波的折射归纳总结1.一切波都会发生折射现象．2．波在两种介质的界面上发生折射的缘由是波在不同介质中的传播速度不同．3．对于入射角为零的特殊现象，折射角也为零，即沿原方向传播，但介质发生了变更，其波长和波速也相应发生变更.典例示范例2对于波的折射现象，下列说法正确的是()A．当入射速度小于折射速度时，折射波线偏离法线B．当波垂直界面入射时，传播方向不变更，波速和波长都不变更C.在波的折射中，波的频率不变更，波速和波长都发生变更D．波发生折射时肯定不会发生反射现象素养训练2(多选)图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则下列说法中正确的是()A．1与2的波长、频率相等，但波速不等B．1与2的波速、频率、波长均相等C．2与3的波速、频率、波长均相等D．2与3的频率相等，波速、波长均不等随堂演练·自主检测——突出创新性素养达标1．(多选)下列叙述属于波的反射现象的是()A．夏日的雷声有时会轰鸣不绝B．在空房间里讲话，会感到声音更响C．水波从深水区入射到浅水区时方向变更D．讲话者又听到自己的回声2．关于波的反射与折射，下列说法正确的是()A．入射波的波长肯定等于反射波的波长，其频率不变B．入射波的波长肯定小于反射波的波长，其频率不变C．入射波的波长肯定大于折射波的波长，其频率不变D．入射波的波长肯定小于折射波的波长，其频率不变4．波的反射与折射必备学问·自主学习一、2．同一平面内等于相同二、2．变大减小关键实力·合作探究探究点一【导学探究】提示：(1)声波在峭壁上反射的结果．(2)声波在云层界面多次反射．【典例示范】例1解析：设测量员离较近的前墙壁的距离为x，则他到后墙壁的距离为(s－x)，2x＝vt1，2(s－x)＝vt2＝v(t1＋Δt)将Δt＝0.5s，t1＝1s，t2＝1.5s，代入数据解得：s＝425m.答案：425m素养训练1解析：汽船向悬崖靠近，3s行驶了L＝v船t＝12m，声波3s内传播的距离v声t＝2x－L，所以悬崖离汽船的鸣笛位置x＝v声答案：B探究点二【典例示范】例2解析：当入射速度小于折射速度时，折射波线不肯定偏离法线，当入射角为零度时，折射光线与法线重合，A错误；当波垂直界面入射时，传播方向不变更，但波速和波长都发生变更，B错误；波的频率由波源确定，与介质无关，在波的折射中，波的频率不变更，波速和波长都变更，C正确；波发生折射时在同一个界面也可发生反射现象，D错误．答案：C素养训练2解析：波1、2都在介质a中传播，故1、2的频率、波速、波长均相等，A错误，B正确；2、3是在两种不同介质中传播，波速不同，但波源没变，因而频率相等，由v＝λf得波长不同，C错误，D正确．答案：BD随堂演练·自主检测1．解析：