32波的反射和折射課件高二上學(xué)期物理選擇性

第三章

機械波第二節(jié)

波的反射和折射新課導(dǎo)入

在北京天壇公園內(nèi)，有一處著名的古建筑—回音壁。一個人對著墻說話，聲波會沿著墻壁傳到一二百米遠(yuǎn)處被另一個人聽到，而且聲音悠長，非常神奇。為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象?

本節(jié)我們將學(xué)習(xí)波在傳播過程中出現(xiàn)的反射和折射現(xiàn)象。

我們知道，聲音在傳播過程中，遇到障礙物時會發(fā)生反射。對著遠(yuǎn)處的峭壁大喊一聲會聽到回聲，就是聲波在峭壁上反射的結(jié)果。生活中，你是否注意過水波的反射？波的反射應(yīng)該遵從什么規(guī)律？情境導(dǎo)入1.通過實驗認(rèn)識波的反射和折射現(xiàn)象2.通過用射線解釋反射、折射現(xiàn)象，認(rèn)識波動中構(gòu)建物理模型的方法學(xué)習(xí)目標(biāo)波的反射實驗探究

取一水波槽，在槽里倒入約2cm深的水。用鉛筆筆頭持續(xù)觸動槽中心的水面，保持大約每秒觸動兩次的速率，可產(chǎn)生水波水波實驗實驗探究

將刻度尺橫放，在槽中水面上來回推動，也會不斷地產(chǎn)生水波水波實驗新課講解

波振面(波面)：從波源發(fā)出的波，經(jīng)過相同傳播時間到達的

各點

所組成的

面

，如圖所示。波面新課講解波面是球面的波波線：用來表示波的傳播方向的，跟各個波面垂直的線叫做波線。波面波線注意：波面與波線總是垂直的“波前”：最前面的波面球面波新課講解波面波線波前波面是平面的波平面波新課講解水波的反射新課講解反射線與法線的夾角入射角（i）：入射線與法線的夾角反射角（i?）：1.波的反射：波從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)表面時，

返回原來介質(zhì)傳播的現(xiàn)象.法線界面波的反射現(xiàn)象有什么規(guī)律呢？用一條射線代表入射波的入射方向（入射線）用另一條射線代表反射波的反射方向（反射線）新課講解①反射波的頻率、波速和波長都不變.②波遇到兩種介質(zhì)界面時，總存在反射.注意：2.反射規(guī)律：①入射線、法線、反射線在同一平面內(nèi)②入射線與反射線分居法線兩側(cè)③反射角等于入射角法線界面科學(xué)書屋

聲吶利用波的反射被廣泛應(yīng)用于魚群探測、海洋石油勘探、船舶導(dǎo)航、水文測量和海底地質(zhì)地貌的勘測等方面。波的折射新課講解

物理學(xué)中，我們把波在傳播過程中，由一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時傳播

方向

發(fā)生

偏折

的現(xiàn)象，稱為波的折射新課講解波的折射規(guī)律(1)入射角：

的波線與法線的夾角，用i表示。(2)折射角：

的波線與法線的夾角，用r表示。說明：波在兩種介質(zhì)的界面上發(fā)生折射的原因是波在不同介質(zhì)中的傳播速度不同。入射波折射波界面介質(zhì)I介質(zhì)II法線新課講解波在傳播過程中，從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，會發(fā)生折射現(xiàn)象，如圖所示。(1)波的折射現(xiàn)象中的入射波線和折射波線及法線具有什么特點？入射波線、法線、折射波線在同一平面內(nèi)，入射波線與折射波線分居法線兩側(cè)。新課講解(2)如果從介質(zhì)1到介質(zhì)2，波速、頻率和波長是否發(fā)生變化？怎樣變化？波的折射現(xiàn)象中，頻率不變，波速和波長發(fā)生改變，從介質(zhì)1到介質(zhì)2波速減小波長變短。(3)波從介質(zhì)1進入介質(zhì)2時，其入射角i，折射角r與波在兩種介質(zhì)中的波長λ1、λ2滿足什么關(guān)系？小試牛刀(1)一切波都能發(fā)生折射現(xiàn)象。(

)(2)發(fā)生折射時，波的傳播方向一定會發(fā)生改變。(

)(3)波發(fā)生折射時，波長、頻率和波速都會發(fā)生變化。(

)×√×拓展(1)內(nèi)容：介質(zhì)中波前上的各點，都可以看作是一個新的波源(子波源)，并發(fā)出子波；其后，這些子波的包絡(luò)面就是新的波面.這就是惠更斯原理.(2)確定下一時刻球面波的波前子波波源t

時刻的波前Δt+t時刻的波面惠更斯原理

①

波的反射

（1）定義：物理學(xué)中，把波從一種介質(zhì)表面時，返回原來介質(zhì)傳播的現(xiàn)象稱為波的反射.

（2）反射波的波長、波速、頻率跟入射波的相同（介質(zhì)面相對傳播介質(zhì)靜止）.

波的折射

（1）定義：物理學(xué)中，我們把波在傳播過程中，由一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時傳播方向發(fā)生偏折的現(xiàn)象，稱為波的折射.

（2）波的折射中，波的頻率不變，波速和波長發(fā)生改變（介質(zhì)面相對傳播介質(zhì)靜止）.本課小結(jié)12當(dāng)堂檢測1.對于波長為100m的聲波，下列說法正確的是(

)A.在同一介質(zhì)中，比波長為20m的聲波傳播快B.在空氣中的頻率比在水中大C.聲波能發(fā)生折射，且折射后頻率發(fā)生變化D.聲波能發(fā)生反射，且反射后波速不變D解析：機械波的傳播速度由介質(zhì)決定，波的頻率由波源決定，與介質(zhì)無關(guān)。波從一種介質(zhì)到另一種介質(zhì)，經(jīng)折射后傳播速度發(fā)生變化，而經(jīng)反射后傳播速度不變，故選項D正確。2.當(dāng)一個探險者進入一個山谷后，為了估測出山谷的寬度，他吼一聲后，經(jīng)過0.5s聽到右邊山坡反射回來的聲音，又經(jīng)過1.5s后聽到左邊山坡反射回來的聲音，若聲速為340m/s，則這個山谷的寬度約為(

)A.170m

B.340m

C.425m

D.680mC解析：右邊的聲波從發(fā)出到反射回來所用時間為t1=0.5

s，左邊的聲波從發(fā)出到反射回來所用的時間為t2=2

s。山谷的寬度為

×340

m=425

m。3.在室內(nèi)講話的聲音比在室外空曠處講話的聲音要洪亮，因為(

)A.室內(nèi)空氣不流動B.室內(nèi)聲音多次反射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.4.一列波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，下列說法正確的是(

)A.頻率發(fā)生變化，波長和波速不發(fā)生變化B.波長發(fā)生變化，頻率和波速不發(fā)生變化C.波速發(fā)生變化，頻率和波長不發(fā)生變化D.波長和波速發(fā)生變化，頻率不發(fā)生變化D解析：波的頻率由波源決定，當(dāng)波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，頻率不變，A錯誤；波速由介質(zhì)決定，當(dāng)波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，波速發(fā)生變化，由于頻率不變，根據(jù)公式v=λf

可知波長也發(fā)生變化，B、C均錯誤，D正確.

5.下列敘述不屬于波的反射現(xiàn)象的是(

)A.潛水艇利用聲吶探測周圍物體的分布情況B.隱形飛機怪異的外形及表面涂特殊隱形物質(zhì)C.夏日的雷聲轟鳴不絕D