126惠更斯原理课件（人教版选修3-4）.ppt

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1、自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练6惠更斯原理惠更斯原理自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练1了解波面和波了解波面和波线线的概念的概念2知道波知道波传传播到两种介播到两种介质质交界面交界面时时，会，会发发生反射和折射生反射和折射3掌握惠更斯原理，能用惠更斯原理解掌握惠更斯原理，能用惠更斯原理解释释波的反射和折射波的反射和折射现现象象.自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练(1)波面波面：在波的：在波的传传播播过过程中，任一程中，任一时时刻刻_都相同的都相同的介介质质质质点所点所组组成的面

2、成的面(2)波线波线：与波面：与波面_指向指向_的直的直线线(1)球面波球面波：由空：由空间间一点一点发发出的波，它的波面是以出的波，它的波面是以_为为球球心的一个个心的一个个_，波，波线线就是就是这这些些_的的_如空气如空气中的声波中的声波一、波面和波线一、波面和波线概念概念波的分类波的分类振振动动状状态态垂直垂直波波传传播方向播方向波源波源球面球面球面球面半径半径自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练(2)平面波平面波：波面是：波面是_的波，如水波的波，如水波平面平面图图1261提醒提醒波线与波面一定垂直，球面波与平面波的形状分别波线与波面一定垂直，球面波

3、与平面波的形状分别如图如图1261所示所示自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练原理原理：介：介质质中任一波面上的各点，都可以看作中任一波面上的各点，都可以看作发发射子波的射子波的_，其后任意，其后任意时时刻，刻，这这些子波在波前些子波在波前进进方向上的方向上的_就是新的波面就是新的波面如果知道某如果知道某时时刻一列波的某个刻一列波的某个_的位置，的位置，还还知道波速，知道波速，利用惠更斯原理可以得到下一利用惠更斯原理可以得到下一时时刻刻这这个个_的位置如在的位置如在t时间时间内，子波内，子波传传播的距离播的距离为为rvt，而子波形成的新的波，而子波形成的新的

4、波面相面相对对于原波面于原波面传传播的距离播的距离xvt，表示波向前，表示波向前传传播了播了vt的的距离如距离如图图1262所示所示二、惠更斯原理二、惠更斯原理用惠更斯原理解释波的传播用惠更斯原理解释波的传播波源波源包包络络面面波面波面波面波面自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练反射现象反射现象：波遇到介：波遇到介质质界面会界面会_继续传继续传播的播的现现象象图图1262图图1263三、波的反射三、波的反射(如图如图1263所示所示)返返回来回来自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练(1)入射角入射角：入射波的：入射波的_与

5、界面与界面_的的夹夹角角(2)反射角反射角：反射波的：反射波的_与界面与界面_的的夹夹角角(3)反射规律反射规律：入射波：入射波线线、法、法线线和反射波和反射波线线在在_，入射波入射波线线和反射波和反射波线线分居在分居在_两两则则，反射角，反射角_入射角入射角提醒提醒(1)反射波的波长、频率、波速跟入射波的相同反射波的波长、频率、波速跟入射波的相同(2)回声就是声波的反射，人耳能将原声和回声区分开的最回声就是声波的反射，人耳能将原声和回声区分开的最小时间间隔为小时间间隔为0.1s.反射规律反射规律波波线线法法线线波波线线法法线线同一平面内同一平面内法法线线等于等于自主学习自主学习名师解疑名师解

6、疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练定义定义：波从一种介：波从一种介质质_另一种介另一种介质时质时，波的波的_发发生改生改变变的的现现象象折射角折射角()：折射波的：折射波的_与两介与两介质质界面界面_的的夹夹角角叫做折射角叫做折射角图图1264四、波的折射四、波的折射(如图如图1264所示所示)折射定律折射定律：入射波：入射波线线、法、法线线、折射波、折射波线线在在_内，入内，入射波射波线线与折射波与折射波线线分居分居_两两侧侧入射角的正弦跟折射角入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一种介的正弦之比等于波在第一种介质质中的中的_速度跟波在第二速度跟波在第二种介种介质质中的中的_之比

7、即之比即_(公式表示公式表示)射入射入传传播方向播方向波波线线法法线线同一平面同一平面法法线线传传播播传传播速度播速度自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练折射率折射率(2)决定因素决定因素：因波速由：因波速由_决定，故折射率是由决定，故折射率是由_性性质质决定而与入射角无关的常数决定而与入射角无关的常数提醒提醒(1)在波的折射中，波的频率不改变，但由于介质变，在波的折射中，波的频率不改变，但由于介质变，波速变，所以波长也变波速变，所以波长也变(2)波在两种介质的界面上发生折射的原因是波在不同介质波在两种介质的界面上发生折射的原因是波在不同介质中波速不同中波速

8、不同介介质质介介质质自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练超声波定位超声波定位：蝙蝠、海豚能：蝙蝠、海豚能发发出超声波，超声波遇到障碍出超声波，超声波遇到障碍物或捕食目物或捕食目标时标时会被反射回来蝙蝠、海豚就是根据接收会被反射回来蝙蝠、海豚就是根据接收到反射回来的超声波来确定障碍物或食物的位置，从而确到反射回来的超声波来确定障碍物或食物的位置，从而确定定飞飞行或游行或游动动方向方向频频率率(f)由波源决定：故无由波源

9、决定：故无论论是反射波是反射波还还是折射波都与入射是折射波都与入射波的波的频频率相等，即波源的振率相等，即波源的振动频动频率相同率相同波速波速(v)由介质决定由介质决定：故反射波与入射波在同一介：故反射波与入射波在同一介质质中中传传播，播，波速不波速不变变，折射波与入射波在不同介，折射波与入射波在不同介质质中中传传播，波速播，波速变变化化二、波的反射、折射现象中各量的变化二、波的反射、折射现象中各量的变化自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练据据vf知，波知，波长长与波速和与波速和频频率有关：反射波与入射波，率有关：反射波与入射波，频频率同波速同，故波率同波速

10、同，故波长长相同，折射波与入射波在不同介相同，折射波与入射波在不同介质质中中传传播，播，频频率同，波速不同，故波率同，波速不同，故波长长不同具体不同具体见见下表下表所示所示.波波现现象象比比较项较项波的反射波的反射波的折射波的折射传传播方向播方向改改变变反反入入改改变变折折入入频频率率f不不变变不不变变波速波速v不不变变改改变变波波长长不不变变改改变变自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练【典典例例1】波的反射的应用波的反射的应用图图1265自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练答案答案C借题发挥借题发挥(1)利用反射定律解决

11、利用反射定律解决实际问题实际问题，主要是利用声波，主要是利用声波的直的直线传线传播及其反射特点，考播及其反射特点，考查查匀速直匀速直线线运运动规动规律的律的应应用用(2)利用声波的反射利用声波的反射测测量距离、速度是此量距离、速度是此类问题类问题的重点，的重点，应应利利用声波的直用声波的直线传线传播和反射定律作出声波播和反射定律作出声波传传播的示意播的示意图图，再，再结结合几何关系求解合几何关系求解自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练某某测测量量员员是是这样这样利用回声利用回声测测距离的：他站在两平行距离的：他站在两平行峭壁峭壁间间某一位置某一位置鸣枪鸣枪，

12、经过经过1.00s第一次听到回声，又第一次听到回声，又经经过过0.50s再次听到回声，已知声速再次听到回声，已知声速为为340m/s，则则两峭壁两峭壁间间的距离的距离为为_【变式变式1】答案答案425m自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练如如图图1266所示是声波从介所示是声波从介质质进进入介入介质质的折射情况，由的折射情况，由图图判断下列判断下列说说法正确的是法正确的是()A入射角大于折射角，声波在介入射角大于折射角，声波在介质质中的波速大于它在介中的波速大于它在介质质中的波速中的波速波的折射的应用波的折射的应用【典典例例2】图图1266B入射角大于折射角

13、，入射角大于折射角，可能是空气，可能是空气，可能是水可能是水C入射角小于折射角，入射角小于折射角，可能是可能是钢铁钢铁，可能是空气可能是空气自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练答案答案A自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练一列声波从空气一列声波从空气传传入水中，已知水中声速入水中，已知水中声速较较大，大，则则()A声波声波频频率不率不变变，波，波长变长变小小B声波声波频频率不率不变变，波，波长变长变大大C声波声波频频率率变变小，波小，波长变长变大大D声波声波频频率率变变大，波大，波长长不不变变解析解析该题该题考考查查波在波

14、在发发生折射生折射时时，波速、波，波速、波长长、频频率是否率是否变变化的化的问题问题由于波的由于波的频频率由波源决定，因此波无率由波源决定，因此波无论论在空在空气中气中还还是在水中是在水中频频率都不率都不变变，故，故C、D错错又因波在水中又因波在水中速度速度较较大，由公式大，由公式vf可得，波在水中的波可得，波在水中的波长变长变大，故大，故A错错，B正确正确答案答案B【变式变式2】自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练1关于对惠更斯原理的理解关于对惠更斯原理的理解，下列说法正确的是下列说法正确的是()A同一波面上的各质点振动情况完全相同同一波面上的各质点振动情

15、况完全相同B同一波面上的各质点振动情况可能不相同同一波面上的各质点振动情况可能不相同C球面波的波面是以波源为中心的一个个球面球面波的波面是以波源为中心的一个个球面D无论怎样的波无论怎样的波，波线始终和波面垂直波线始终和波面垂直解解析析按按照照惠惠更更斯斯原原理理：波波面面是是由由任任意意时时刻刻振振动动情情况况完完全全相相同同的的点点构构成成的的面面，故故A对对，B错错由由波波面面和和波波线线的概念，不难判定的概念，不难判定C、D正确正确答案答案ACD自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练有一有一辆辆汽汽车车以以15m/s的速度匀速行的速度匀速行驶驶，在其正前

16、方有一陡，在其正前方有一陡峭山崖，汽峭山崖，汽车鸣车鸣笛笛2s后司机听到回声，司机听到回声后司机听到回声，司机听到回声时时汽汽车车距山崖的距离多距山崖的距离多远远？(v声声340m/s)波的反射的应用波的反射的应用2解析解析 若汽车静止问题就简单了，现汽若汽车静止问题就简单了，现汽车运动，声音传播，如右图所示为汽车车运动，声音传播，如右图所示为汽车与声波的运动过程示意图设汽车由与声波的运动过程示意图设汽车由A到到C路程为路程为x1，C点到山崖点到山崖B距离为距离为x；声波；声波由由自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练A到到B再反射到再反射到C路程路程为为x2，因汽，因汽车车与声波运与声波运动时间动时间同同为为t，则则有有x2x12x即即v声声tv汽汽t2x，所以，所以答案答案325m自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析课堂对点演练课堂对点演练某列波以某列波以60的入射角从甲介的入射角从甲介质质射到乙介射到乙介质质的界面上同的界面上同时发时发生反射和折射，若反射生反射和折射，若反射线线与折射与折射线线成成90角，波在乙介角，波在乙介质质中中的波速的波速为为1.2105km/s，求波在甲介，求波在甲介质质中的速度是多少？中的速度是多少？波的折射的应用波的折射的应用3答案答案2.1105km/s