高中物理人教版选修3-4章节课件：12.6惠更斯原理.ppt

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1、n知识与技能知识与技能n1知道波传播到两种介质交界面时，会知道波传播到两种介质交界面时，会发生反射和折射。发生反射和折射。n2知道波发生反射时，反射角等于入射知道波发生反射时，反射角等于入射角，反射波的频率、波速和波长都与入射角，反射波的频率、波速和波长都与入射波相同。波相同。n3知道波发生折射是由于波在不同的介知道波发生折射是由于波在不同的介质中速度不同和折射角与入射角的关系。质中速度不同和折射角与入射角的关系。n4掌握惠更斯原理，理解用惠更斯掌握惠更斯原理，理解用惠更斯原理解原理解释释波的反射和折射波的反射和折射现现象。象。n5了解波面和波了解波面和波线线的概念。的概念。n过程与方法过程与

2、方法n1在已学在已学过过的回声和声音反射与折的回声和声音反射与折射的基射的基础础上，上，进进一步加深一步加深对对波的特性波的特性的理解。的理解。n2通通过实验过实验演示和日常生活演示和日常生活经验辅经验辅助教学，激助教学，激发发学生感受知学生感受知识识的的兴兴趣趣。n情感、态度与价值观情感、态度与价值观n1培养学生怎样理解和学习抽象概念。培养学生怎样理解和学习抽象概念。n2培养学生由现象结论现象的思维模式。培养学生由现象结论现象的思维模式。n1.假假设设水面有一个波源，水波向四周水面有一个波源，水波向四周传传开。开。任何振任何振动动状状态态相同的点都相同的点都组组成了一个个成了一个个圆圆。我我

3、们们把把这这些些圆圆叫做一个个叫做一个个_，而，而与波面垂直的那些与波面垂直的那些线线代表了波的代表了波的_，叫做，叫做_。n2惠更斯原理：介惠更斯原理：介质质中任一波面上的各中任一波面上的各点，都可以看做点，都可以看做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的方向的包包络络面就是面就是_。n3由惠更斯原理我由惠更斯原理我们们可推得，在波的反可推得，在波的反射中，反射角射中，反射角_入射角。入射角。n答案：答案：n1波面波面传传播方向波播方向波线线n2波源新的波面波源新的波面n3等于等于n(1)波面波面n波源引起的振波源引起的振动动在介在介质质中

4、向各个方向中向各个方向传传播，播，如果把某一如果把某一时时刻振刻振动动状状态态相同的点相同的点连连接起接起来来组组成一个面，成一个面，这这个面就叫做波面。个面就叫做波面。n例如：例如：球面波：波球面波：波阵阵面是以波源面是以波源为为球心球心的一个个球面，波的一个个球面，波线线是是这这些球面的半径，些球面的半径，这这种波种波为为球面波。球面波。n平面波：波面是平面的波平面波：波面是平面的波为为平面波。平面波。知识点知识点1 波面和波线波面和波线n(2)波波线线n用来表示波的用来表示波的传传播方向，在各向同性介播方向，在各向同性介质质中波中波线线与波面垂直。与波面垂直。n(3)波面与波波面与波线线

5、的关系的关系n注意：注意：无论是球面波，还是平面波，同一无论是球面波，还是平面波，同一波面上的各质点振动情况完全相同。波面上的各质点振动情况完全相同。n介介质质中任一波面上的各点，都可以看做中任一波面上的各点，都可以看做发发射子波的波源，其后任意射子波的波源，其后任意时时刻，刻，这这些子波些子波在波前在波前进进方向的包方向的包络络面，就是新的波面。面，就是新的波面。例如：例如：知识点知识点2 惠更斯原理惠更斯原理n注意：注意：惠更斯原理只能解释波的传播方向，惠更斯原理只能解释波的传播方向，不能解释波的强度。不能解释波的强度。n【例例1】下列下列说说法正确的是法正确的是()nA波在介波在介质质中

6、中传传播播过过程中，振程中，振动动相同的相同的点点连连接起来接起来组组成的面就叫做波面成的面就叫做波面nB波波线线是用来表示波的是用来表示波的传传播方向的，波播方向的，波线线与波面与波面总总是垂直的是垂直的nC无无论论是球面波，是球面波，还还是平面波，同一波是平面波，同一波面上各面上各质质点的振点的振动动情况完全一情况完全一样样nD波面上的各点都可以看作一个个新的波面上的各点都可以看作一个个新的小波源，称小波源，称为为子波，子波在前子波，子波在前进进方向上任方向上任意意时时刻形成的包刻形成的包络络面，就是新的波面面，就是新的波面n【答案答案】B、C、Dn【解析解析】振动相同的质点在同一时刻组成

7、振动相同的质点在同一时刻组成的面，叫做波面，故的面，叫做波面，故A错；波线表示波的错；波线表示波的传播方向，在同一种介质中传播时，波线传播方向，在同一种介质中传播时，波线与波面总是垂直，表示为一条直线，在不与波面总是垂直，表示为一条直线，在不同介质中传播时，表示为折线或曲线，但同介质中传播时，表示为折线或曲线，但总跟在对应介质中的波面垂直，故总跟在对应介质中的波面垂直，故B对；对；波面是同一时刻各质点连线组成的，其上波面是同一时刻各质点连线组成的，其上各质点振动情况一样，可以看作相同的一各质点振动情况一样，可以看作相同的一个个新的小波源，这些波往前传播情况一个个新的小波源，这些波往前传播情况一

8、样，经过相同时刻到达的位置的连线又可样，经过相同时刻到达的位置的连线又可以连接成一个面，就形成新的波面，故以连接成一个面，就形成新的波面，故C、D均正确。均正确。n【思维点悟思维点悟】本题考查了波面、波线的定本题考查了波面、波线的定义及两者之间的关系和惠更斯原理，关键义及两者之间的关系和惠更斯原理，关键是能够结合图示理解和掌握这些比较抽象是能够结合图示理解和掌握这些比较抽象的概念。的概念。n对应练习n1对于平面波，波面与波线_；对于球面波，波面是以_为球心的球面，波线沿球面的_方向。介质中任一波面上的各点，都可以看做_。n答案：垂直波源半径发射子波的波源n知识点知识点3 波的反射波的反射n(1

9、)定义：当波遇到障碍物时，会返回到原定义：当波遇到障碍物时，会返回到原来的介质中继续传播，这种现象叫波的反来的介质中继续传播，这种现象叫波的反射。射。n入射角：入射波线与法线的夹角，如图入射角：入射波线与法线的夹角，如图1261中所示的中所示的。n反射角：反射波线与法线的夹角，如图反射角：反射波线与法线的夹角，如图1261中所示的中所示的。n(2)反射定律反射定律n反射波反射波线线，入射波，入射波线线和法和法线线在同一平面在同一平面内；内；n反射波反射波线线与入射波与入射波线线分居法分居法线线两两侧侧；n反射角等于入射角，即反射角等于入射角，即。n注意：注意：在反射现象中，反射波的波长、频在反

10、射现象中，反射波的波长、频率和波速都跟入射波的完全相同。率和波速都跟入射波的完全相同。n【例2】用惠更斯原理证明平面波的反射定律。n【思维点悟】波在传播过程中，在同一均匀介质中不论是直线传播，还是反射，由同一个包络面到达另一个包络面的时间是一样的。n知识点4 波的折射 n(1)定义：波传播到两种不同的可传播波的介质界面时，会有一部分进入第二介质中，但波线会发生变化，这种现象叫波的折射。n入射角：入射波线与法线间的夹角，如图1263所示中1。n折射角：折射波线与法线间的夹角，如图1263所示中2。n【例3】某列波以60的入射角从甲介质射到乙介质的界面上同时发生反射和折射，若反射线与折射线成90角

11、，波在乙介质中的波速为1.2105 km/s，求波在甲介质中的速度是多少？n1.折射定律的推导与结论n2入射波、反射波、折射波的波速、波长、频率的关系n(1)反射波的波长、频率、波速都与入射波相同。n(2)折射波的频率与入射波的频率相同，波速、波长都不相同。n【例4】如图1266所示是一列机械波从一种介质进入另一种介质中发生的现象，已知波在介质中的波速为v1，波在介质中的波速为v2，则v1：v2为()【答案答案】Cn回音壁的原理n北京天坛公园的回音壁(如图1267甲所示)就是利用了声波反射的道理。回音壁是明代修建的，已有300多年的历史，它是一个圆形的墙壁，直径有65 m(如图1267乙所示)。一个人对着回音壁说话，他发出的声波沿着回音壁多次反射，另一个人贴近回音壁可以听到前一个人说的话。回音壁充分显示了我国劳动人民的智慧。