第3章 第3节 机械波的传播现象-【金版新学案】2023-2024学年新教材高二物理选择性必修第一册同步课堂高效讲义配套课件（粤教版2019）

第三节　机械波的传播现象 　　　　 第三章　机械波 物理观念 知道机械波的衍射、惠更斯原理。知道机械波的反射、折射现象。知道波的叠加原理、波的干涉现象。 科学思维 会分析波的干涉现象，会分析加强和减弱情况。 科学探究 观察水波的衍射，探究发生明显衍射现象的条件。实验观察波的干涉及图样特点。 核心素养目标 知识点二　机械波的反射和折射 课时精练 知识点一　机械波的衍射与惠更斯原理 知识点三　机械波的干涉 随堂演练 素养培优专栏 聚焦“STSE”问题——波的反射和干涉 内 容 索 引 知识点一　机械波的衍射与惠更斯原理 索引 如图所示是一个可观察水波衍射的发波水 槽，振源的频率是可以调节的，槽中放置两块 可移动的挡板形成宽度可调节的小孔，观察水 波的传播，也可以在水槽中放置宽度不同的挡 板，观察水波的传播。回答下列问题： (1)水波遇到小孔时，会观察到什么现象？依次 减小小孔尺寸，观察到的现象有什么变化？ 提示：水波遇到小孔时，水波能穿过小孔，并能到达挡板后面的“阴影区”，小孔的尺寸减小时，水波到达“阴影区”的现象更加明显。 情境导学 (2)当水波遇到较大的障碍物时，会观察到什么现象？当障碍物较小时，会观察到什么现象？ 提示：当水波遇到较大的障碍物时，将会返回，当障碍物较小时，波能绕过障碍物继续向前传播。 1．波的衍射 (1)定义：波绕过________或者______继续向前传播的现象。 (2)发生明显衍射的条件：缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长______，或者比波长______。 (3)衍射是波______的现象，________都可以发生衍射。 2．惠更斯原理 介质中波动传到的各点都可以看作是发射______的波源，在其后的任一时刻，这些子波的______就形成新的波面。 基础梳理 障碍物 小孔 相近 更小 特有 一切波 子波 包络 1．(2022·北京西城高二期末)如图，挡板M是固定的，挡板N可以上下移动。现在把M、N两块挡板中的空隙当作一个“小孔”做水波的衍射实验，出现了如图所示的图样，P点的水没有振动起来。为了使挡板左边的振动传到P点处，下列措施中正确的一组是　　 A．保持N板不动，减小振源频率 B．保持N板不动，增大振源频率 C．增大振源频率，把N板下移 D．保持振源频率不变，把N板下移 题组训练 P处质点没有振动，说明P点波没有明显衍射过去，原因是M、N间的缝太宽或波长太小，因此若使P处质点振动，可采用N板上移减小小孔的间距或增大波的波长，即减小频率，故A正确，B、C、D错误。 √ 2.如图所示，正中有一O点是水面上一波源，实、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷，A是挡板，B是小孔，经过一段时间，水面上的波形发生明显衍射的区域是 A．阴影Ⅰ区域 B．阴影Ⅱ区域 C．阴影Ⅰ、Ⅱ区域 D．无明显衍射区域 一列水波在传播过程中遇到了小孔B，相比而言B的孔洞的尺寸比较小，所以能发生明显的衍射，而A挡板的尺寸较大，所以不能发生明显的衍射现 象，所以水面上波分布于除阴影Ⅰ以外的区域，故A、C、D错误，B正确。 √ 3．(多选)下列各图分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔(A、B图)或障碍物(C、D图)，其中能发生明显衍射现象的有 发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小，或和波长相差不多。B、D选项波纹间的距离比障碍物或孔的尺寸大，能发生明显衍射现象，故B、D正确。 √ √ 1．衍射是波特有的现象，一切波都可以发生衍射。衍射只有“明显”与“不明显”之分，障碍物或小孔的尺寸跟波长差不多，或比波长小，是产生明显衍射的条件。 2．声波波长较长，一般为1.7 cm～17 m。 3．波的直线传播只是在衍射不明显时的近似情况。 练后悟通 索引 知识点二　机械波的反射和折射 索引 如图所示，一列机械波从一种介质入射到另一种介质的界面上时，波的一部分发生反射，另一部分会发生折射，继续传播。比较下图中入射角i、反射角r和折射角γ的大小。 提示：入射角i＝反射角r＞折射角γ。 情境导学 1．反射现象 (1)定义：机械波遇到介质界面会______原介质继续传播的现象。 (2)特点：______、______和______都不变。 2．折射现象 (1)定义：机械波从一种介质______另一种介质时，波的__________发生改变的现象。 (2)特点：频率______，波速和波长__________。 3．反射和折射是波的普遍性质。 基础梳理 返回 频率 波速 波长 进入 传播方向 不变 发生改变 1．一切波都能发生折射和衍射现象。( ) 2．水波的反射不遵从反射规律。( ) 3．波从一种介质进入另一种介质时频率发生变化。( ) 判断正误 √ × × 1．波的反射与折射的对比 核