第3章 3.波的反射、折射和衍射(课件PPT)-【赢在微点·轻松课堂】2024-2025学年高中物理选择性必修第一册（人教版2019）

高中物理 选择性必修 第一册 赢在微点 轻松课堂 物理 第三章 机械波 3.波的反射、折射和衍射 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 3.波的反射、折射和衍射 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 核心素养微专题 —— —— 稳健启程 新知初步构建 课前·新知初探 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 3.波的反射、折射和衍射 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 核心素养微专题 相同 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 3.波的反射、折射和衍射 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 核心素养微专题 法线 法线 传播方向 相同 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 3.波的反射、折射和衍射 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 核心素养微专题 绕过障碍物 相差不多 更小 衍射 衍射 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 3.波的反射、折射和衍射 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 核心素养微专题 × √ × × 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 3.波的反射、折射和衍射 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 核心素养微专题 答案　B 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 3.波的反射、折射和衍射 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 核心素养微专题 —— —— 细研深究 萃取知识精华 课堂·合作探究 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 3.波的反射、折射和衍射 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 核心素养微专题 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 3.波的反射、折射和衍射 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 核心素养微专题 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 3.波的反射、折射和衍射 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 核心素养微专题 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 3.波的反射、折射和衍射 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 核心素养微专题 340 1 530 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 3.波的反射、折射和衍射 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 核心素养微专题 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 3.波的反射、折射和衍射 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 核心素养微专题 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 3.波的反射、折射和衍射 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 核心素养微专题 答案　A 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 3.波的反射、折射和衍射 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 核心素养微专题 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 3.波的反射、折射和衍射 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 核心素养微专题 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 3.波的反射、折射和衍射 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 核心素养微专题 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 3.波的反射、折射和衍射 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 核心素养微专题 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 3.波的反射、折射和衍射 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 核心素养微专题 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 3.波的反射、折射和衍射 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 核心素养微专题 —— —— 即时训练 巩固当堂所学 随堂·达标自测 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 3.波的反射、折射和衍射 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 核心素养微专题 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 3.波的反射、折射和衍射 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 核心素养微专题 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 3.波的反射、折射和衍射 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 核心素养微专题 答案　BC 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 3.波的反射、折射和衍射 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 核心素养微专题 答案　BCD 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 3.波的反射、折射和衍射 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 核心素养微专题 答案　C 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 3.波的反射、折射和衍射 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 核心素养微专题 核心素养微专题 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 3.波的反射、折射和衍射 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 核心素养微专题 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 3.波的反射、折射和衍射 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 核心素养微专题 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 3.波的反射、折射和衍射 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 核心素养微专题 答案　A 点击 导航 课堂·合作探究 课前·新知初探 3.波的反射、折射和衍射 随堂·达标自测 轻松课堂 高中物理 选择性必修 第一册 第 ‹#› 页 赢在字里行间 核心素养微专题 学习目标 情境导入 1.知道波反射和折射的规律。(重点) 2.理解什么是波的衍射现象,知道衍射是波特有的现象。 3.知道波发生明显衍射的条件。(重点) 　　你知道成语“墙里说话墙外听”,是什么意思吗? 　　这个成语的意思:人在墙里说话,须防墙外有人窃听。为什么人在墙里说话,墙外人就可以听到呢?这里有声音传播的一些物理知识呢。 　　同学们,你想知道这是为什么吗?这就是我们今天要讲内容之一——衍射现象。 知|识|梳|理 一、波的反射 1.波的反射。 波遇到障碍物时会返回来继续传播的现象,如图所示。 2.反射规律。 反射波的频率、波长和波速都与入射波　　　。  3.反射定律。 反射波线、入射波线和　　　在同一平面内,反射波线和入射波线分别位于　　　两侧,反射角等于入射角。  二、波的折射 1.波的折射。 波在传播过程中,由一种介质进入另一种介质时,　　　　　发生偏折的现象,如图所示。  2.折射规律。 折射波的频率与入射波的频率　　　。波长和波速都发生了变化。  三、波的衍射 1.定义:波可以　　　　　　　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。  预|习|自|检 1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”) (1)只有当障碍物的尺寸与波长差不多或比波长小时,才会发生衍射现象。 (　　) (2)入射波的波长和反射波的波长相等。 (　　) (3)入射波的波长大于折射波的波长。 (　　) (4)在水里的人能听到岸上的声音,这是波的衍射现象。 (　　) 2.人在室内讲话的声音比在室外空旷处讲话声音要洪亮,是因为 (　　) A.室内空气不流动 B.室内声音多次被反射 C.室内声音发生折射 D.室内物体会吸收声音 解析　人在室内讲话时,声音会多次发生反射,进入耳时听到的声音就比较洪亮,B项正确。 探究一　波的反射和折射 一、波的反射及其应用 (一)波的反射现象的特点。 1.波速不变:波速由介质决定,而反射波与入射波在同一种介质中传播。 2.频率不变:波的频率由波源决定。 3.波长不变:由λ=可知,因v、f不变,故λ不变。 4.传播能量减少:波反射时,反射面要吸收一部分能量。 (二)波的反射应用。 1.回声测距。 当声源不动时,声波遇到了静止障碍物会返回来继续传播,由于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,设经过时间t听到回声,则声源距障碍物的距离为s=v声。 2.超声波定位。 蝙蝠、海豚能发出超声波,超声波遇到障碍物或捕食目标时会被反射回来。蝙蝠、海豚就是根据接收到反射回来的超声波来确定障碍物或食物的位置,从而确定飞行或游动方向。 二、波的折射现象的特点 1.传播方向改变,波由一种介质进入另一种介质时传播方向发生变化的现象即为波的折射现象。 2.波速改变,波速由介质决定,波在两种介质中传播的速度不同。 3.频率不变,波的频率由波源决定与介质无关。 4.波长改变,由λ=可知,f不变,v改变,λ也改变。 【例1】　某物体发出的声音在空气中的波长为1 m,波速为340 m/s,在海水中的波长为4.5 m。 (1)该波的频率为　　　　 Hz,在海水中的波速为　　　　 m/s。  (2)若物体在海面上发出的声音经过0.5 s听到回声,则海水深为多少? 解析　(1)由f=得f= Hz=340 Hz, 因波的频率不变,则在海水中的波速为 v海=λ'f=4.5×340 m/s=1 530 m/s。 (2)入射声波和反射声波用时相同,则海水深为 h=v海=1 530× m=382.5 m。 微技巧 回声测距的方法技巧 利用回声测距是波的反射的一个重要应用,它的特点是声源正对障碍物,声源发出的声波与回声在同一条直线上传播。 (1)若是一般情况下的反射,反射波和入射波是遵从反射定律的,可用反射定律作图后再求解。 (2)利用回声测距时,要特别注意声源是否运动,若声源运动,声源发出的原声至障碍物再返回至声源的这段时间与声源的运动时间相同。 (3)解决波的反射问题,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。 【针对训练1】　关于波的反射与折射,下列说法正确的是 (　　) A.入射波的波长一定等于反射波的波长,其频率不变 B. 入射波的波长一定小于反射波的波长,其频率不变 C. 入射波的波长一定大于折射波的波长,其频率不变 D. 入射波的波长一定小于折射波的波长,其频率不变 解析　入射波与反射波在同种介质中波速相同,频率由波源决定,频率相同,由v=λf 知波长相同,A项正确,B项错误;因不知介质情况,入射波与折射波波长无法比较,故C、D两项错误。 探究二　波的衍射 1.衍射是波特有的现象,一切波都可以发生衍射。凡能发生衍射现象的都是波。 2.波的衍射总是存在的,只有“明显”与“不明显”的差异,波长较长的波容易发生明显的衍射现象。 3.波传到小孔(障碍物)时,小孔(障碍物)仿佛一个新波源,由它发出与原来同频率的波在孔(障碍物)后传播,就偏离了直线方向。因此,波的直线传播只是在衍射不明显时的近似情况。 【例2】　(多选)如图所示是观察水波衍射的实验装置。AC和BD是两块挡板,AB是一个孔,O是波源。图中已画出波源所在区域波的传播情况,每两条相邻波纹(图中曲线)之间的距离表示一个波长,则关于波经过孔之后的传播情况,下列描述中正确的是 (　　) A.此时能观察到波明显的衍射现象 B.挡板前后波纹间距离相等 C.如果将孔AB扩大,有可能观察不到明显的衍射现象 D.如果孔的大小不变,使波源频率增大,能观察到更明显的衍射现象 解析　观察题图可知道孔的尺寸与波长差不多,能观察到波明显的衍射现象,A项正确;因波的传播速度不变,频率不变,故波长不变,即挡板前后波纹间距离应相等,B项正确;若将孔AB扩大,且孔的尺寸远大于波长,则可能观察不到明显的衍射现象,C项正确;若f增大,由λ=,知λ变小,衍射现象变得不明显了,D项错误。 答案　ABC 【针对训练2】　如图所示,在空旷的广场上有一堵较高大的墙MN,在墙的一侧有一个正在播放男女合唱歌曲的声源O,某人从A点走到墙后的B点,在此过程中,如从衍射的角度来考虑,则会听到 (　　) A.声音变响,男声比女声更响 B.声音变响,女声比男声更响 C.声音变弱,男声比女声更弱 D.声音变弱,女声比男声更弱 解析　由题意可知,某人从题图中A点走到墙后的B点,能听到声音,是由于波的衍射现象,但强度变弱。由于男声的频率低于女声的频率,在同一介质中声音的传播速度相同,则男声的波长比女声的波长长,更容易发生衍射。故A、B、C三项错误,D项正确。 答案　D 1.(多选)下列说法正确的是 (　　) A.入射波的波长和反射波的波长相等 B.入射波的波长大于折射波的波长 C.入射波的波长小于折射波的波长 D.入射波和折射波频率相同 解析　不论波反射还是折射,波的频率均不变,在反射现象中,由于介质相同,反射波与入射波波速相同,由λ=知,波长相同,故A、D两项正确;在折射现象中,介质不同,则波长改变,由于未知两介质的情况,入射波与折射波的波长大小关系无法判断,故B、C两项错误。 答案　AD 2.(多选)下列现象中属于声波反射现象的是 (　　) A.隔着墙能听到房外的人说话 B.音响设备制作时要考虑混响效应 C.夏日的雷声有时轰鸣不绝 D.在水里的人能听到岸上的声音 解析　A项是波的衍射现象,是声波绕过墙,传播到墙的背面去了。D项是波的折射现象。B、C两项是属于声波反射现象。 3.(多选)有一障碍物的尺寸为10 m,下列哪些波在遇到它时能产生明显衍射现象 (　　) A.波长为1 m的机械波 B.波长为10 m的机械波 C.波长为20 m的机械波 D.频率为40 Hz的声波 解析　空气中声波波速大约为340 m/s,由λ=可算出频率为40 Hz的声波的波长为8.5 m;由发生明显衍射的条件知,B、C、D三项正确。 4.当一个探险者进入一个山谷后,为了估测出山谷的宽度,他吼一声后,经过0.5 s听到右边山坡反射回来的声音,又经过1.5 s后听到左边山坡反射回来的声音,若声速为340 m/s,则这个山谷的宽度约为 (　　) A.170 m B.340 m C.425 m D.680 m 解析　右边的声波从发出到反射回来所用时间为t1=0.5 s,左边的声波从发出到反射回来所用的时间为t2=2 s,山谷的宽度s=v(t1+t2)=×340×2.5 m=425 m,C项正确。 被誉为中国古代四大回音建筑之一——普救寺 　　普救寺位于永济市西13公里的蒲州镇西厢村的峨眉塬上,是著名的唐代元稹《会真记》、元代王实甫《西厢记》杂剧描写的张生与崔莺莺爱情故事的发生地。 寺院创建于唐,原名西永清院,因五代后汉郭威攻城问策寺僧更名普救寺。普救寺的标志与象征——现存密檐式仿唐砖砌莺莺塔重修于明代,平面方形13层,高36.76米(不计塔刹)。莺莺塔的声学效应非常奇妙,站在不同位置,人们可以听到10多种不同的回音现象。其中,以石击塔西24米处击蛙台岩石,可连续听到三声“蛙鸣”;夜深人静,塔中可听到塔周几百米外的说话声;靠近塔底层四面中的任意一面的中心,可听到远处传来的声音经塔反射变成一个异常奇妙的“音乐柱”;人在塔的九层讲话,站在下面的人听到的说话声不是从上面传来而是从塔底传来;若是人在塔的五层上讲话,说话声音便从塔顶、塔底两处向塔的中间连续反射形成一种效果极强的立体声……莺莺塔正因为具有这样奇特的声学现象,才被誉为中国古代四大回音建筑之一,有世界奇塔之誉。 【快乐体验】　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,这样可以提高耳朵的接收能力。下列说法正确的是 (　　) A.利用声波的反射 B.利用声波的折射 C.利用声波的衍射 D.无任何效果 解析　在耳廓原有形状、面积的基础上增加一个手的面积是为了增加波的反射来提高耳朵的接收能力,A项正确。 $$