第三章 第15讲 波的反射、折射和衍射-【考点同步解读】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第一册（人教版）

I若点同步解读，高中物理选择性必经第一种RU么 第15讲波的反射，折射和衍射 高考要求学业标准·考情分析) 章2.知道什么是波的衍射现象，理解发生 考点分类考点透析·典例制析） 考点1′波的反射5年1考”一 1.定义：波遇到障碍物会返回到原来的介质中继续传播的波的反射的应用 模__现象，叫作波的反射。1.回声测距 2.人射角与反射角：当声源不动时，声波遇到 入射线与法线的夹角为人射角，如图15-1中的a+了障碍物会返回来继续传播， 反射线与法线的夹角为反射角，如图15-1中的β反射波与入射波在同一介质 入射线法线，反射线中的传播速度v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听到回声，则声源 图15-1 3.反射定律：入射波线，法线和反射波线在同一平面内，人距障碍物的距离为s=v· 2.超声波定位 别波线和反射波线分居在法线两侧，反射角等于入射角。端端能发出超声波，超声 考题1某物体发出的声音在空气中的波长为1m，波速波遇到障碍物或捕食目标时 为340m/s，在海水中的波长为4.5m会被反射回来，蝙蝠就能根据 （1)该波的频率为多少Hz?在海水中的波速为多少m/s?接收到的反射回来的超声波 （2)若物体在海面上发出的声音经过0.5s听到回声，则海水确定障碍物或食物位置，从 深为多少?而确定飞行方向。另外。海豚、 （3)若物体以5m/s的速度由海面向海底运动，则经过多长雷达也是利用波的反射来定 时间听到回声? 位和测速的。 断程(1)由f=3^得f-1^2Hz=340Hz， 因波的频率不变，则在海水中的波速为 14 第三章>视械波儿 v海=λ'f=4.5×340m/s=1530m/s. 物体 ②方法梳理+ (2)入射声波和反射声波用时相同，则海水 回声测距的方法技巧 深为 (1)若是一般情况下的反 M=04×号-1530×0,5 射，反射波和入射波是遵从反 2 m=382.5m. 射定律的，可用反射定律作图 图15-2 (3)物体与声音运动的过程示意图如图15-2 后再求解 所示，设听到回声的时间为， (2)利用回声测距时，要 特别注意声源是否运动，若声 第 则V物1'十0，'=2h, 代入数据解得1=0.498s. 源运动，声源发出的原声至障 碍物再返回至声源的这段时 ⊙变式1有一辆汽车以15m/s的速度匀速行驶，在其正 第 间与声源的运动时间相同. 前方有一陡峭山崖，汽车鸣笛2s后司机听到回声，此时汽车距山 (3)解决波的反射问题， 崖的距离有多远（一340m/s)? 关键是根据物理情景规范作 出几何图形，然后利用几何知 识结合物理规律进行解题. 考点2 波的折射 5年1考 ·核心总结 ☆名师点拔， 1.波的折射的定义：波从一种介质进人另一种介质时，波 波的反射、折射现象中 的传播方向发生改变的现象， 各量的变化 2.折射角(r):折射波的波线与两介质界面法线的夹角， (1)频率（∫）由波源决定， 叫作折射角.如图15-3所示。 故无论是反射波还是折射波， 法 都与入射波的频率相等，即波 源的振动频率相同。 介质I 界面 (2)波速（口）由介质决定， 分质Ⅱ 故反射波与入射波在同一介 质中传播，波速不变，折射波 图15-3 与入射波在不同介质中传播， 3.折射定律：波在介质中发生折射时，入射波线、法线、折 波速变化。 射波线在同一平面内，人射波线与折射波线分别位于法线两 (3)由v=入f知，波长A 侧，入射角的正弦值与折射角的正弦值之比等于波在介质I中 与波速和频率有关.反射波与 的传播速度跟波在介质Ⅱ中的传播速度之比，即：=。 入射波的频率相同、波速相 sin r v 同，故波长相同：折射波与入 ⊙考题2图15-4中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射 射波在不同介质中传播，频率 波的波线，则( 相同，波速不同，故波长不同. 145 考点同步解读〉高中物理选谇性必修第一册R多 3拓展延伸… 介质d 折射率 介质b 由于一定介质中的波速 是一定的，所以”是一个只与 图15-4 两种介质的性质有关而与入 A.2与1的波长，频率相等，波速不等 射角度无关的常数，叫作第二 第 B.2与1的波速、频率相等，波长不等 种介质对第一种介质的折射 C.3与1的波速、频率、波长均相等 率，用g表示，即n- 第 D.3与1的频率相等，波速、波长均不等 (1)当m1>1.即w> 解由于波的频率由波源决定，因此波在不同介质中传播 时，折射线偏向法线 时，频率保持不变.波在不同介质中传播时，波速发生变化，由一 (2)当12<1，即< 入∫可知波长也发生变化，选项D正确。 时，折射线偏离法线 答案D ⊙变式2]如图15-5所示是声波由 介质1 0 介质I进入介质Ⅱ的折射情况，由图判断M N 模 块 下列说法中