【物理】波的反射、折射和衍射 课件 2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册.pptx

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1、3.3波的反射、折射和衍射人教版（2019）选修 第一册1 1.通过观察水波的反射和折射，知道波传播到两种介质交界面时会发生反射和折通过观察水波的反射和折射，知道波传播到两种介质交界面时会发生反射和折射，理解反射定律的内容。射，理解反射定律的内容。2 2.通过观察水波的衍射现象，认识衍射现象及其特征。通过观察水波的衍射现象，认识衍射现象及其特征。3 3.能根据波发生明显衍射的条件进行相关现象的判别。能根据波发生明显衍射的条件进行相关现象的判别。学习目标学习目标 蝙蝠飞行蝙蝠飞行捕食时捕食时，喉内，喉内产生的产生的超声波遇到昆虫或障碍物超声波遇到昆虫或障碍物会会反射回来，蝙蝠能够反射回来，蝙蝠能

2、够用耳朵接用耳朵接收收，并能判断探测目标是昆虫还是障碍物，以及距离有多远。这种探测目，并能判断探测目标是昆虫还是障碍物，以及距离有多远。这种探测目标的方式，叫做标的方式，叫做“回声定位回声定位”。俗话说隔墙有耳，这又俗话说隔墙有耳，这又蕴含着蕴含着什么道理？什么道理？导入新课导入新课1.1.建立概念建立概念：当波传播到两种介质的分界面时，一部分返回来继续传播的现象。：当波传播到两种介质的分界面时，一部分返回来继续传播的现象。思考：波反射满足什么规律？是否与光的反射规律相同？波反射满足什么规律？是否与光的反射规律相同？思考：水波的反射，反射角与入射角有什么关系？水波的反射，反射角与入射角有什么关

3、系？一、波的反射一、波的反射演示：演示：演示：演示：水波的反射水波的反射入射角入射角i反射角反射角r法线法线分界面分界面小结：小结：小结：小结：2.2.波的反射规律波的反射规律入射线、法线、反射线在入射线、法线、反射线在同一平面同一平面内，入射线与反射线分居内，入射线与反射线分居法线两侧法线两侧，反射角反射角等于等于入射角。入射角。3 3.回声现象回声现象对着山崖或高墙高呼，声波传到山崖或高墙时，会被反射回来继续传播。对着山崖或高墙高呼，声波传到山崖或高墙时，会被反射回来继续传播。夏日的雷声轰鸣不绝。夏日的雷声轰鸣不绝。声波在云层界面多次反射声波在云层界面多次反射克服：剧院减少回声克服：剧院减

4、少回声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，这样做是利用声波的什么特点提高耳朵的接收能力？手附在耳旁，这样做是利用声波的什么特点提高耳朵的接收能力？实例应用：回声测距应用：回声测距界面界面空气空气 水水法线法线回顾初中：光的折射现象光的折射现象 思考：机械波是否也会发生这种现象？若有，折射规律如何？机械波是否也会发生这种现象？若有，折射规律如何？二、波的折射二、波的折射1.1.建立概念：波从一种介质进入另一种介质时，波的传播方向发生了改变的现建立概念：波从一种介质进入另一种介质时，波的传播方向

5、发生了改变的现象叫做波的折射。象叫做波的折射。阅读课本P66P66界面界面介质I介质II法线法线2.2.折射规律折射规律3.3.波发生折射的原因：波发生折射的原因：波在不同介质中的波在不同介质中的传播传播速度不同速度不同。1.1.建立概念建立概念：“衍衍”即即“延展延展”波的衍射波的衍射波延展到波延展到“阴影阴影”区域里的现象。区域里的现象。三、波的衍射三、波的衍射波绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射。波绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射。2.2.影响衍射明显程度的因素影响衍射明显程度的因素实例：隔墙有耳现象隔墙有耳现象分析：分析：分析：分析：声波绕过墙壁进入另一侧声波绕过墙壁进入另一侧探

6、究：波发生明显衍射的条件探究：波发生明显衍射的条件观察课本P72P72、73 73 插图插图在波长一定的情况下，在波长一定的情况下，缝宽缝宽对衍射实验的影响对衍射实验的影响结论：结论：结论：结论：波长波长一定时，缝宽一定时，缝宽d减小，衍射趋于明显。减小，衍射趋于明显。在狭缝宽度一定的情况下，在狭缝宽度一定的情况下，波长波长对衍射实验的影响对衍射实验的影响结论：结论：结论：结论：缝宽缝宽d一定时，波长一定时，波长减小，衍射趋于不明显。减小，衍射趋于不明显。小结：小结：小结：小结：障碍物尺寸障碍物尺寸缝宽度缝宽度小孔宽度小孔宽度波长波长对比对比 只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸只有缝、孔的宽度或障

7、碍物的尺寸跟波长相差不多跟波长相差不多，或者或者比波长更小比波长更小时，时，才能观察到才能观察到明显明显的衍射现象。的衍射现象。3.3.衍射现象是波的特性衍射现象是波的特性凡能发生衍射现象的一定是波凡能发生衍射现象的一定是波实质：实质：识别波：识别波：衍射是衍射是波特波特有的现象有的现象 思考:当障碍物尺寸远大于波长时，衍射现象不存在，这种说法对吗？振动的形式和能量传到障碍物后方的阴影区域中。振动的形式和能量传到障碍物后方的阴影区域中。实例：实例：医院中有一种医院中有一种“B B超超”仪器，常用来探测人体内脏的位置及发现可能的仪器，常用来探测人体内脏的位置及发现可能的病变，这种仪器为什么要使用

8、超声波而不用普通的声波？病变，这种仪器为什么要使用超声波而不用普通的声波？超声波波长短，难以发生明显衍射，在一定距离内可看成直线传播，超声波波长短，难以发生明显衍射，在一定距离内可看成直线传播，方向性方向性好好，因此所拍图像清晰。，因此所拍图像清晰。1.1.操场上的喇叭正在播放音乐，有高音也有低音。走到离操场不远的教学大楼后面，操场上的喇叭正在播放音乐，有高音也有低音。走到离操场不远的教学大楼后面，听到喇叭播放的音乐声有所减弱。是高音还是低音减弱得明显一些？为什么？听到喇叭播放的音乐声有所减弱。是高音还是低音减弱得明显一些？为什么？2.2.如图所示是不同频率的水波通过相同的小孔所能到达区域的示

9、意图，如图所示是不同频率的水波通过相同的小孔所能到达区域的示意图，_ 情况中水波的频率最大；情况中水波的频率最大；_ 情况中水波的频率最小。情况中水波的频率最小。BACC CA A课堂评价课堂评价 3.3.如图所示，如图所示，S S为波源，为波源，MNMN为两块挡板，其中为两块挡板，其中M M固定，固定，N N板可上下移动，两板中间有一板可上下移动，两板中间有一块缝，此时测得块缝，此时测得A A点没有发生振动，为了使点没有发生振动，为了使A A点能振动起来，可采取的方法是点能振动起来，可采取的方法是 （）A A.增大波源的频率增大波源的频率 B B.减小波源的频率减小波源的频率 C C.将将N N板上移一些板上移一些 D D.将将N N板下移一些板下移一些BCBC波的反射波的反射波的折射波的折射波的衍射波的衍射波的特性发生明显衍射的条件波的性质波的性质课堂小结课堂小结课堂小结