3.3 机械波的传播现象（2课时）课件-2023-2024学年高二上学期物理粤教版（2019）选择性必修第一册

第三章 机械波 粤教版 选择性必修一 第三节 机械波的传播现象 1 新课导入 【看图，猜一个成语】 ——隔墙有耳 新课导入 波可以绕过障碍物继续传播！ 水波可以绕开障碍物 一、机械波的衍射 1.定义：水波在遇到小障碍物或者小孔时，能绕过障碍物或穿过小孔继续向前传播的现象叫作波的衍射。 障碍物 波源 一切波都能发生衍射 衍射是波特有的现象 小孔 波在什么条件下能够发生明显的衍射现象呢？ 一、机械波的衍射 实验探究 演示1：保持水波的波长不变，改变狭缝的宽度，观察波的传播情况有什么变化。 演示2：保持狭缝的宽度不变，改变水波的波长，观察波的传播情况有什么变化。 一、机械波的衍射 一、机械波的衍射 实验探究 实验1：保持水波的波长不变，改变狭缝的宽度，观察波的传播情况有什么变化。 结论1：波长一定的情况下，波长一定的情况下，狭缝窄的，衍射现象比较明显。狭缝宽度越接近波长，衍射现象越明显 d > λ d < λ d ≈λ λ d d d 明显 λ λ 最明显 不明显 一、机械波的衍射 实验探究 演示2：保持狭缝的宽度不变，改变水波的波长，观察波的传播情况有什么变化。 最明显 结论2：狭缝的宽度不变的情况下，波长越接近狭缝宽度， 衍射现象越明显 一、机械波的衍射 波在什么条件下能够发生明显的衍射现象呢？ 当缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相近，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象。 结论1：波长一定的情况下，狭缝窄的，衍射现象比较明显。狭缝宽度越接近波长，衍射现象越明显 结论2：狭缝的宽度不变的情况下，波长越接近狭缝宽度，衍射现象越明显 发生明显衍射现象的条件： 一、机械波的衍射 1、比波长大能发生明显衍射吗？ 2、能说成是发生衍射现象的条件吗？ 注意： 1、衍射是波特有的现象，一切波都会产生衍射现象。 2、衍射现象总是存在的，只有明显与不明显的差异。 3、障碍物或孔的尺寸大小，并不是决定衍射能否发生的条件，仅是发生明显衍射的条件 4、一般情况下，波长较大的波容易产生明显的衍射现象。 d ≈λ 一、机械波的衍射 如何解释机械波的衍射现象？ 惠更斯原理： 介质中波动传到的各点都可以看作时发射子波的波源； 在其后的任一时刻，这些子波的包络就形成新的波面 一、机械波的衍射 如何解释机械波的衍射现象？ 水面上有一任意波动传播，当波遇到一个很小的孔时，该小孔可以看作新的波源，发射子波 一、机械波的衍射 生活思考 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？ 高音的频率较高，则波长较短，不容易绕过高楼发生明显衍射；而低音频率较低，波长较大，容易绕过高楼发生衍射，则高音减弱的较明显。 高音减弱的较明显 一、机械波的衍射 生活思考 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？ 1）超声波的频率范围为大于20000Hz，其相应波长小于17mm；超声波波长短，不易衍射，在一定距离内沿直线传播，方向性好，故所拍图像清晰。 2）超声波频率高，故超声波能量大，才容易穿透皮肤和组织。 新课导入 我们知道，声音在传播过程中，遇到障碍物时会发生反射。对着远处的峭壁大喊一声会听到回声，就是声波在峭壁上反射的结果。 生活中，你是否注意过水波的反射？ 二、机械波的反射 一部分水波返回来继续传播 波的反射：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。 波的反射现象存在什么规律？ 二、机械波的反射 法线 分界面 反射定律： 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。 反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同 波遇到两种介质界面时，总存在反射． 入射角 ： 反射角 ： 入射线与法线的夹角 叫做入射角 模型构建 反射线与法线的夹角 叫做反射角 二、机械波的反射 2．回声是声波的反射现象． 对着山崖或高墙说话，声波传到山崖或高墙时，会被反射回来继续传播． 1．夏日的雷声轰鸣不绝． 声波在云层界面多次反射． 3．在空房间里讲话感觉声音响． 声波在普通房间里遇到墙壁，地面，天花板发生反射时，由于距离近，原声与回声几乎同时到达人耳．人耳只能分开相差0.1s以上的声音．所以，在房间里听不到回声，人在房间里讲话感觉声音比在野外大，而普通房间里的慢帐、地毯、衣物等会吸收声波，会影响室内的声响效果． 生活思考 二、机械波的反射 生活思考 如图所示，一场大雪过后，人们会感到外面万籁俱静． 这是怎么回事？难道是人的活动减少了吗？ 提示：刚下过的雪是新鲜蓬松的，它的表面层有许多小气孔．