第三章 3 波的反射、折射和衍射-2022-2023学年高二新教材物理选择性必修第一册【步步高】学习笔记（人教版）

第三章 BODEFANSHE、ZHESHEHEYANSHE 3 波的反射、折射和衍射 梳理教材 夯实基础 / 探究重点 提升素养 / 课时对点练 1.了解波的反射和折射现象，知道波的反射和折射规律. 2.知道波的衍射现象和波发生明显衍射的条件. 学习目标 内容索引 梳理教材　夯实基础 Part 1 探究重点　提升素养 Part 2 课时 对点练 Part 3 梳理教材　夯实基础 Part　1 1.反射现象：波遇到介质界面(如水波遇到挡板)时会返回原介质继续传播的现象. 2.反射规律：反射线、法线与入射线在_________内，反射线与入射线分居_____两侧，反射角_____入射角. 一、波的反射 同一平面 法线 等于 1.波的折射：光从一种介质________________时会发生折射，同样，其他波从一种介质进入另一种介质时也发生_____. 2.水波的折射：一列水波在_____不同的水域传播时，在交界面处将发生______. 二、波的折射 进入另一种介质 折射 深度 折射 1.波的衍射：波____________继续传播的现象. 2.发生明显衍射现象的条件：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长_________，或者比波长_____时，才能观察到明显的衍射现象. 3.波的衍射的普遍性：一切波都能发生_____，_____是波特有的现象. 三、波的衍射 绕过障碍物 相差不多 更小 衍射 衍射 1.判断下列说法的正误. (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)只有当障碍物的尺寸与波长相差不多或比波长小时，才会发生衍射现象.(　　) (4)“闻其声不见其人”，是指声波的衍射现象.(　　) (5)波从一种介质进入另一种介质时频率发生变化.(　　) × √ √ × 即学即用 × 2.(多选)下列判断正确的是 A.北京天坛回音壁的回音是由声波的衍射形成的 B.北京天坛回音壁的回音是由声波的反射形成的 C.在墙外能听到墙内人讲话，这是声波反射形成的 D.在墙外能听到墙内人讲话，这是声波衍射形成的 返回 √ √ 北京天坛回音壁的回音是由声波的多次反射形成的，故A错误，B正确； 在墙外能听到墙内人讲话，这是声波的衍射形成的，故C错误，D正确. 探究重点　提升素养 Part　2 一、波的反射和折射 如图甲，在水槽中，点波源所发出的圆形水波遇直线界面反射后的波形仍为同心圆.图乙为圆形波反射的示意图.请举例说明生活中波的反射现象. 导学探究 导学探究 答案　①对着远处的峭壁或高墙说话会听到回声.②夏日的雷声轰鸣不绝，是因为声波在云层界面多次反射. 1.波的反射遵从反射规律，即入射线、反射线及法线位于同一平面内，入射线、反射线分别位于法线的两侧，反射角等于入射角. 知识深化 知识深化 2.波的反射和折射中各物理量的变化 (1)波的频率是由振源决定的，介质中各个质点的振动都是受迫振动，因此不论是反射还是折射，波的频率是不改变的. (2)波速是由介质决定的，波反射时是在同一均匀介质中传播，因此波速不变，波折射时是在不同介质中传播，因此波速改变. 知识深化 (3)波长是由频率和波速共同决定的，即在波的反射中，由于波的 频率和波速均不变，根据公式λ＝ 可知波长不改变；在波的折射 中，当进入新的介质中波速增大时，由λ＝ 可知波长变长，反之 变短. 　图中1、2、3分别代表入射线、反射线、折射线，则 A.2与1的波长、频率相等，波速不等 B.2与1的波速、频率相等，波长不等 C.3与1的波速、频率、波长均相等 D.3与1的频率相等，波速、波长均不等 例1 √ 波线1、2都在介质a中，故1、2的频率、波速、波长均相等，A、B错； 波线1、3是在两种不同介质中，波速不同，但波源 没变，因而频率相等，波速改变，由λ＝ 得波长改 变，故C错，D对. 　某测量员利用回声测距，他站在两平行竖直墙壁间某一位置(不是中间位置)鸣枪，经过1 s第一次听到回声，又经过0.5 s再次听到回声，已知声速为340 m/s，则两墙壁间的距离为多少？ 例2 答案　425 m 设两墙壁间的距离为s，测量员离较近的墙壁的距离为x，则他离较远的墙壁的距离为s－x， 第一次听到回声时，2x＝vt1 第二次听到回声时，2(s－x)＝v(t1＋Δt) 其中Δt＝0.5 s，t1＝1 s，代入数据解得：s＝425 m. 回声测距的三种情况 1.当声源不动时，声波遇到了障碍物后会返回继续传播，反射波与入射波在同一介质中传播速度相同，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，则声源到障碍物的距离 为s＝v声· . 总 结 提 升 2.当声源以速度v向静止