高中物理 第2章 机械波 第2节 波的反射和折射教学案 鲁科版选修3-4

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1、第2节波的反射和折射　　　　　　　　　　　　　　　　　　1．惠更斯原理：介质中波阵面上的每一个点，都可以看成一个新的波源，这些新波源发出子波，经过一定时间后，这些子波的包络面就构成下一时刻的波面。2．波的反射定律：反射波线、入射波线和法线在同一平面内，反射波和入射波分别位于法线的两侧，反射角等于入射角。3．波由一种介质进入另一种介质时，传播方向发生偏折，入射角i和折射角r及波速之间满足＝。惠更斯原理1.波面和波线(1)概念：①波面：从波源发出的波，经过同一传播时间到达的各点所组成的面，如图221所示。图221②波线：用来表示波的传播方向

2、的线，波线与各个波面总是垂直的。(2)波的分类：①球面波：波面是球面的波。如空气中的声波。②平面波：波面是平面的波。如水波。2．惠更斯原理(1)内容：介质中波阵面上的每一个点，都可以看成一个新的波源，这些新波源发出子波，经过一定时间后，这些子波的包络面就构成下一时刻的波面。非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。(2)应用：如果知道某时刻一列波的某个波面的位置，还知道波速，利用惠更斯原理可以得到下一时刻这个波面的位置，从而

3、可确定波的前进方向。[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手)下列说法中正确的是(　　)A．只有平面波的波面才与波线垂直B．有些波的波线与波面相互平行C．任何波的波线都表示波的传播方向D．有些波的波面表示波的传播方向解析：选C　不管是平面波，还是球面波，其波面与波线均垂直，选项A、B错误；只有波线才表示波的传播方向，选项C正确，D错误。波的反射[自读教材·抓基础]1．波的反射波遇到障碍物时会返回来继续传播的现象，如图222所示。图2222．反射规律反射波的频率、波长和波速都与入射波相同。3．反射定律反射波线、入射波线和法线在同

4、一平面内，反射波线和入射波线分别位于法线两侧，反射角等于入射角。[跟随名师·解疑难]波的反射现象的特点(1)波速不变：波速由介质决定，而反射波与入射波在同一种介质中传播。(2)频率不变：波的频率由波源决定。(3)波长不变：由λ＝可知，因v、f不变，故λ不变。(4)传播能量减少：波反射时，反射面要吸收一部分能量。[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手)一列波遇到障碍物发生反射，反射后它的(　　)A．只有波长不变B．只有波速不变C．只有频率不变非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我

5、个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。D．波长、波速、频率均不发生变化解析：选D　波在发生反射时，入射波和反射波都在同一种介质中传播，所以入射波和反射波的波速相等，由惠更斯原理可知子波源的频率与波源的频率是相等的，故入射波和反射波的频率相等，从而二者的波长也是相等的。波的折射[自读教材·抓基础]1．波的折射波在传播过程中，由一种介质进入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象，如图223所示。2232．折射规律折射波的频率与入射波的频率相同。波长和波速都发生了变化。3．折射定律(1)内容：入射角的正弦跟折射角

6、的正弦之比，等于波在第Ⅰ种介质中的波速与波在第Ⅱ种介质中的波速之比。(2)公式：＝。[跟随名师·解疑难]波的折射现象的特点(1)传播方向改变，波由一种介质进入另一种介质时传播方向发生变化的现象即为波的折射现象。(2)波速改变，波速由介质决定，波在两种介质中传播的速度不同。(3)频率不变，波的频率由波源决定与介质无关。(4)波长改变，由λ＝可知，f不变，v改变，λ也改变。[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手)一列声波从空气传入水中，已知水中声速较大，则(　　)A．声波频率不变，波长变小　B．声波频率不变，波长变大C．声波频率

7、变小，波长变大D．声波频率变大，波长不变非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。解析：选B　波的频率由波源决定，因此波无论在空气中还是在水中频率都不变，C、D错；又因波在水中速度较大，由公式v＝λf可得，波在水中的波长变大，故A错，B正确。波的反射的应用回声测距(1)当声源不动时，声波遇到了障碍物会返回来继续传播，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情况下，用的时间相等，设经时间t听

8、到回声，则声源距障碍物的距离为s＝v声·。(2)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)·(3)当声源以速度v远离静止的障碍物或障碍