3.3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

3.3 波的反射、折射和衍射 第三章 机械波 人教版（2019）选修 第一册 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射，理解反射定律的内容。2.通过观察水波的衍射现象，认识衍射现象及其特征。3.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 蝙蝠飞行捕食时，喉内产生的超声波遇到昆虫或障碍物会反射回来，蝙蝠能够用耳朵接收，并能判断探测目标是昆虫还是障碍物，以及距离有多远。这种探测目标的方式，叫做“回声定位”。 俗话说隔墙有耳，这又蕴含着什么道理？ 导入新课 1.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。 思考：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？ 一、波的反射 演示：水波的反射 入射角i 反射角r 法线 分界面 小结： 2.波的反射规律 入射线、法线、反射线在同一平面内，入射线与反射线分居法线两侧，反射角等于入射角。 3.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。 夏日的雷声轰鸣不绝。 声波在云层界面多次反射． 克服：剧院减少回声 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 界面 空气 水 法线 回顾初中： 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？ 二、波的折射 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象叫做波的折射。 阅读课本 P66 界面 介质I 介质II 法线 2.折射规律 3.波发生折射的原因： 波在不同介质中的传播速度不同。 1.建立概念： “衍”——即“延展” 波的衍射——波延展到“阴影”区域里的现象。 三、波的衍射 波绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射。 2.影响衍射明显程度的因素 实例：隔墙有耳现象 分析：声波绕过墙壁进入另一侧 探究：波发生明显衍射的条件 观察课本 P72、73 插图 在波长一定的情况下，缝宽对衍射实验的影响 结论：波长λ一定时，缝宽d减小，衍射趋于明显。 在狭缝宽度一定的情况下，波长对衍射实验的影响 结论：缝宽d一定时，波长λ减小，衍射趋于不明显。 小结： 障碍物尺寸 缝宽度 小孔宽度 波长λ 对比 只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象。 3.衍射现象是波的特性 凡能发生衍射现象的一定是波 实质： 识别波：衍射是波特有的现象 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。 实例：医院中有一种“B超”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，方向性好，因此所拍图像清晰。 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，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.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小。 B A C C A 课堂评价 3.如图所示，S为波源，MN为两块挡板，其中M固定，N板可上下移动，两板中间有一块缝，此时测得A点没有发生振动，为了使A点能振动起来，可采取的方法是 （ ） A.增大波源的频率 B.减小波源的频率 C.将N板上移一些 D.将N板下移一些 BC 波的反射 波的折射 波的衍射 波的特性 发生明显衍射的条件 波的性质 课堂小结 课堂小结 $$