高中物理鲁科版选修3-4学案：第2章第2节波的反射和折射含解析

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1、第2节波的反射和折射学习目标知识脉络1.矢at波面、邂2.了解惠舸原理.(重点、难点)3.掌握波的反射定律和J斤射定律(重点)_i-H-1惠更斯~L波线十原理1波的反射11卄刖匕锤宀1和折射匚波的折射定律1惠更斯原理◊基础初探◊［先填空］1•波面和波线(1)波而：从波源发出的波，经过同一传播时间到达的各点所组成的而,如图2-2-1所示.波线甲2£2波面波线平面波图2-2-1(2)波线：用来表示波的传播方向的线,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.3.惠更斯原理(1)内容：介质

2、中波阵面上的每一个点，都可以看成一个新的波源,这些適波源发出子波,经过一定时间后，这些子波的包络面就构成下一时刻的波直.(2)包络面：某时刻与所有子波波面担切的曲面.［再判断］1.只有平面波的波面才与波线垂直.(X)2•任何波的波线与波面都相互垂直.（J）3.任何波的波线都表示波的传播方向.（V）［后思考］波面一定是平面吗？根据如图2-2-2思考波线与波面的关系是怎样的.【提示】波面不一定是平面•波线与波面互相垂直，一定条件下由波面可确定波线，由波线可确定波面.◊核心突破◊［核心点击］1.惠更斯原理的实质：波而上的每一点（而源）都是一个次级球而波的子波源，子波

3、的波速与频率等于初级波的波速和频率，此后每一吋刻的子波波面的包络面就是该时刻总的波动的波面•其核心思想是介质中任一处的波动状态是由各处的波动决定的.2.惠更斯原理的局限性：光的直线传播、反射、折射等都能用此来进行较好的解释.但是，惠更斯原理是比较粗糙的，用它不能解释衍射现象与狭缝或障碍物大小的关系，而且由惠更斯原理推知有倒退波的存在，而倒退波显然是不存在的.◊题组冲关◊1.关于对惠更斯原理的理解，下列说法正确的是（）A.同一波面上的各质点振动情况完全相同B.同一振源的不同波面上的质点的振动情况一定不同C.球面波的波面是以波源为中心的一个个球面D.无论怎样的波，

4、波线始终和波面垂直E.波面可以表示波的传播方向【解析】按照惠更斯原理：波面是由振动情况完全相同的点构成的面，而不同波面上质点的振动情况可能相同，如相位相差2兀整数倍的质点的振动情况相同，故A对，B错.由波面和波线的概念，不难判定C、D正确.只有波线才能表示波的传播方向，E错误.故正确答案为A、C、D.【答案】ACD1.下列叙述中正确的是（）【导学号：78510019]A.空间点波源发出的球面波，其波面是一个球面，波线就是以波源为圆心的同心圆B.平面波的波线是一条直线，其波线相互平行C・根据惠更斯原理，波面各点都可看作一个子波源，子波前进的方向的包络面就是该时刻

5、的波面D.利用惠更斯原理，只要知道t时刻波面的位置和波速，就可确定z+Ar吋刻波面的位置E.不同波面上的质点振动情况一定不相同【解析】球面波的波线沿球面的半径方向，A错误.平面波的波线是一条直线，由于波线与波面垂直，故平面波的波线相互平行，B正确.由惠更斯原理可知，C正确.利用惠更斯原理，只要知道f时刻波面的位置和波速，就可确定另一时刻波面的位置，D正确.不同波面上质点的振动情况可能相同，如相位差相差2兀整数倍的质点的振动情况相同，故E错误.【答案】BCD利用惠更斯原理解释波的传播的一般步骤1.确定一列波某时刻一个波面的位置.2.在波面上取两点或多个点作为子波

6、的波源.3.选一段时间Af.4•根据波速确定&时间后子波波面的位置.5.确定子波在波前进方向上的包络面，即为新的波面.6.由新的波面可确定波线及其方向.K3E3ET波的反射和折射◊基础初探◊［先填空］1.波的反射(1)反射现彖：波遇到障碍物时会返回来继续传播的现彖.(2)反射定律：反射波线、入射波线和法线在同一平面内，反射波线和入射波线分别位于法线的两侧;反射角等于入射角.2.波的折射(1)折射现象：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.(2)折射定律：鹘=牛，式中3和S分别是波在介质I和介质II中的波速.sin/U2［再判断］1

7、.反射波的频率、波速与入射波相同.(/)2.折射波的频率、波速与入射波相同.(X)3.发生波的折射时，折射角的大小一定和入射角成正比.(X)［后思考］人们听不清对方说话时，除了让一只耳朵转向对方，还习惯性地把同侧的手附在耳旁.你能说出其屮的道理吗？图2-2-3【提示】当用手附在耳旁时，手就可以反射一部分声波进入人耳，以提高耳的接收能力.O核心突破◊［核心点击］1.波向前传播在两介质的界面上同时发牛了反射现象和折射现象，一些物理量相应地发生变化，比较如下:波现象波的反射波的折射传播方向改变i=i,改变r^i频率/不变不变波速V不变改变波长久不变改变1.回声测距当

8、声源不动时，声波遇到了障碍物会返回来继