惠更斯原理波的反射與折射-完整版獲獎(jiǎng)?wù)n件

1、2.4 惠更斯原理波的反射與折射目標(biāo)導(dǎo)航1.知道什么是波面和波線。2理解惠更斯原理。(重點(diǎn)、難點(diǎn))3知道波傳播到兩種介質(zhì)的交界面時(shí)，會(huì)同時(shí)產(chǎn)生反射和折射現(xiàn)象。4掌握波的反射定律和折射定律。(重點(diǎn))5會(huì)用惠更斯原理解釋波的傳播、反射和折射。(難點(diǎn))新知初探自學(xué)導(dǎo)引一、惠更斯原理1.波面和波線(1)波面：波在介質(zhì)中傳播時(shí)，任一時(shí)刻介質(zhì)_相同的點(diǎn)的包絡(luò)面叫波面。最前面的波面叫_，波面是_的波叫平面波，波面是_的波叫球面波。振動(dòng)步調(diào)波前平面球面(2)波線：垂直于_并指向_的直線叫波線，如圖所示為球面波的波面與波線示意圖。波面波傳播方向2.惠更斯原理(1)內(nèi)容：介質(zhì)中波前上的各點(diǎn)，都可以看作是一個(gè)_的波

2、源(子波源),并發(fā)出_;其后，這些子波的_就是新的波面。這就是惠更斯原理。(2)應(yīng)用：如果知道某時(shí)刻一列波的某個(gè)_的位置，還知道_，利用惠更斯原理可以得到下一時(shí)刻這個(gè)_的位置，從而確定波的_。新子波包絡(luò)面波面波速波面前進(jìn)的方向二、研究機(jī)械波的反射規(guī)律1.定義：波在傳播過(guò)程中入射到兩種介質(zhì)的分界面上時(shí)，傳播方向改變的規(guī)律，即波的反射和_。2.反射定律在波的反射中，入射角為入射波的_與界面法線的夾角；反射角為反射波的波線與_的夾角;反射角_入射角;反射波的波長(zhǎng)、頻率和波速都與入射波相同。折射規(guī)律波線界面法線等于想一想1.在波的反射現(xiàn)象中,反射波的波長(zhǎng)、頻率、波速與入射波的相比發(fā)生了怎樣的變化？提示

3、：無(wú)變化，即反射波的波長(zhǎng)、頻率、波速都與入射波的相等。2.折射的兩種情況：如圖所示。(1)當(dāng)入射角度_折射角度時(shí)，折射角折向法線。(2)當(dāng)入射角度_折射角度時(shí)，折射角折離法線。(3)當(dāng)垂直界面入射時(shí)，_不改變，屬于折射中的特例。大于小于傳播方向想一想2在波的折射現(xiàn)象中，折射波的波長(zhǎng)、頻率、波速與入射波的相比有什么變化？提示：波由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，波的頻率不變，波速和波長(zhǎng)都發(fā)生了變化。要點(diǎn)探究講練互動(dòng)要點(diǎn)一 波的反射的解釋與應(yīng)用學(xué)案導(dǎo)引1.波的反射現(xiàn)象滿足什么規(guī)律？2.如何用惠更斯原理解釋波的反射現(xiàn)象？1.用惠更斯原理解釋波的反射根據(jù)惠更斯原理，介質(zhì)中任一波面上的各點(diǎn)，都可以看作發(fā)射子波

4、的波源,其后任意時(shí)刻,這些子波在波前進(jìn)方向的包絡(luò)面就是新的波面。由于波面是振動(dòng)狀態(tài)相同的點(diǎn)組成的，因此這個(gè)新的波面就是波在介質(zhì)中傳播形成的新的波形，又因?yàn)樵诓ǖ姆瓷渲?，波長(zhǎng)、波速和頻率都不變，所以在圖中直角三角形ABB直角三角形BAA，所以AABBBA，即ii，也就是說(shuō),在波的反射中,反射角等于入射角，這與光的反射定律是一致的。【思路點(diǎn)撥】波的反射現(xiàn)象中波速不變，可根據(jù)勻速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律計(jì)算?！揪v精析】如圖所示，A為爆炸處，O表示觀察者所在處，h表示云層下表面的高度，用t1表示爆炸聲直接傳到O處所經(jīng)歷的時(shí)間，則有dvt1【答案】見(jiàn)精講精析【規(guī)律方法】搞清聲音傳播的過(guò)程與觀察者的空間與時(shí)間關(guān)系

5、是解題的關(guān)鍵。而形象、直觀地展示這一關(guān)系的常用方法就是畫(huà)出運(yùn)動(dòng)過(guò)程示意圖,然后借助等量關(guān)系列式求解。變式訓(xùn)練1.有一輛汽車(chē)以15 m/s的速度勻速行駛，在其正前方有一陡峭山崖,汽車(chē)?guó)Q笛2 s 后司機(jī)聽(tīng)到回聲,此時(shí)汽車(chē)距山崖的距離有多遠(yuǎn)？(v聲340 m/s)答案：325 m學(xué)案導(dǎo)引1.波的折射滿足的規(guī)律是什么？入射波和折射波有哪些量是相同的？2.如何應(yīng)用惠更斯原理解釋波的折射現(xiàn)象？要點(diǎn)二 對(duì)波的折射現(xiàn)象的解釋及應(yīng)用 例 2 (2012寶雞市高二檢測(cè))如圖所示，某列波以60的入射角由甲介質(zhì)射到乙介質(zhì)的界面上同時(shí)產(chǎn)生反射和折射，若反射波的波線與折射波的波線的夾角為90，此波在乙介質(zhì)中的波速為1.2105 km/s。(1)該波的折射角為_(kāi)。(2)該波在甲介質(zhì)中的傳播速度為多少？【答案】(1)30(2)2.08105 km/s【規(guī)律方法】在波的反射與折射現(xiàn)象中，熟悉波的入射角、反射角、折射角的概念并能理解波的反射與折射規(guī)律是順利求解問(wèn)題的關(guān)鍵。變式訓(xùn)練熱點(diǎn)示例創(chuàng)新拓展角，v1、v2分別是超聲波在肝外和肝內(nèi)的傳播速度)，超聲波在腫瘤表面發(fā)生反射時(shí)遵循的規(guī)律與光的反射規(guī)律相同。已知v20.9v1，入射點(diǎn)與出射點(diǎn)之間的距離是d，入射角是i，腫瘤的反射面恰好與肝臟表面平行，則腫瘤離肝臟表面的深度h為多少？【審題指導(dǎo)】根據(jù)反射、折射定律結(jié)合波的傳播圖形的幾何關(guān)系求解?！窘桀}發(fā)揮】