波的反射+折射和衍射高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

第三章

机械波第3节

波的反射

折射和衍射北京天坛回音壁声音在传播过程中，遇到障碍物时会发生反射。对着远处的峭壁大喊一声会听到回声，就是声波在峭壁上反射的结果。生活中，你是否注意过水波的反射？波的反射应该遵从什么规律？1.掌握机械波的反射和折射的特点.2.会用射线解释反射、折射现象，认识波动中构建物理模型的方法.3.掌握波的衍射现象和波产生明显衍射现象的条件.实验：水波的反射一、波的反射1.反射：波遇到介质界面会返回来继续传播的现象．波反射的示意图介质1介质2入射线反射线法线入射角反射角波反射的线路图（1）入射线（表示入射波方向的线）与法线的夹角i叫作入射角。（2）反射线（表示反射波方向的线）与法线的夹角i'叫作反射角。（3）在波的反射中，遵循下述规律：①反射角等于入射角。②反射波的波长、频率和波速都跟入射波的相同。2.反射定律：思考1：在波的反射现象中，反射波与入射波的频率相同吗？波长相同吗？

思考2：如图所示，一场大雪过后，人们会感到外面万籁俱静．这是怎么回事？难道是人的活动减少了吗？刚下过的雪是新鲜蓬松的，它的表面层有许多小气孔．当外界的声波传入这些小气孔时便要发生反射．由于气孔往往是内部大而口径小．所以，仅有少部分波的能量能通过口径反射回来，而大部分的能量则被吸收掉了．所以不是人的活动减少了海浪在传播的过程中方向发生了变化二、波的折射

波在传播过程中，从一种介质进入另一种介质时，波的

发生偏折的现象叫作波的折射．传播方向深水区浅水区波速大波速小入射线折射线入射角折射角法线深水区浅水区海岸线思考3：如图所示，骆驼队白天在沙漠中行走时，队伍后面的喊声，队伍前面往往听不到，而夜晚就不同，听的比较清楚，这是什么原因？提示：白天近地面的气温较高，声速较大，声速随离地面高度的增加而减小导致声音传播方向向上弯曲；夜晚地面温度较低，声速随离地面高度的增加而增加，声波的传播方向向下弯曲，这也是在夜晚声波传播地比较远的原因．思考4：在波的折射现象中，折射波与入射波的频率相同吗？波长相同吗？

思考5：波在发生折射过程中，方向一定改变吗？不一定，只要波从一种介质进入另一种介质，波就会发生折射，波的折射主要体现在波速和波长的变化上.三、波的衍射【看图，猜一个成语】“隔墙有耳”这一成语中蕴含着物理学中“波的衍射”这一原理水波绕过石头继续向前传播波演示1：在水槽里放两块挡板，中间留一个狭缝，观察水波通过狭缝后的传播情况（图甲）。保持水波的波长不变，改变狭缝的宽度，观察水波的传播情况有什么变化（图乙）结论：波长一定的情况下，狭缝宽度越小，衍射现象越明显演示2：保持狭缝的宽度不变，改变水波的波长，观察波的传播情况有什么变化。波长分别是狭缝宽度的波长分别是狭缝宽度的波长分别是狭缝宽度的结论：狭缝的宽度不变的情况下，波长越长，衍射现象越明显1.定义:波可以绕过

继续传播,这种现象叫作波的衍射。

绕过障碍物2.发生明显衍射现象的条件实验表明：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象．3.波的衍射的普遍性一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象．三、波的衍射1.以下关于波的衍射的说法正确的是(

)A.波遇到障碍物时,一定会发生明显的衍射现象B.当障碍物的尺寸比波长大得多时,衍射现象很明显C.当孔的大小比波长小时,衍射现象很明显D.只有当障碍物的尺寸与波长相差不多时,才会发生明显的衍射现象C2.(多选)下列说法正确的是(

)A．波发生反射时波的频率不变，波速变小，波长变短B．波发生反射时频率、波长、波速均不变C．波发生折射时的频率不变，但波长、波速发生变化D．波发生折射时波的频率、波长、波速均发生变化BC3.一列声波在空气中的波长为0.25m。当该声波传入某种介质中时,波长变为0.8m,若空气中的声速是340m/s。求:(1)该声波在介质中传播时的频率。(2)该声波在介质中传播的速度大小答案:(1)1360Hz

(2)1088m/s4.(多选)如图所示，S为在水面上振动的波源，M、N为水面上的两块挡板，其中N板可以移动，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使狭缝的距离增大D．移动N使狭缝的距离减小BD一：波的反射二：波的折射三：波的衍射反射定律返回原来介质继续传播三线共面