第三章 第3节 波的反射、折射和衍射-【创新教程】2024-2025学年高中物理选择性必修第一册五维课堂（人教版2019）

跟进训练 ２．ACD　[机械振动的质点在一个周期内向远处传播一个完 整的波形,故 A项正确;由波形图可见,在一个完整波形上, 位移相同的相邻质点之间距离不一定等于一个波长,故 B 项错误;速度最大且相同的质点,在波形图上是在平衡位置 上,如果相邻,那么正好是一个完整波形的两个端点,所以 C 项正确;振动情况总是相同的两质点间的距离是波长的整数 倍,故 D项正确．] ３．BC　[由图像可知简谐横波的波长为λ＝４m,A 项错误;波 沿x轴正向传播,t＝０􀆰５s＝３４T ,可得周期T＝２３s ,频率f ＝１T＝１􀆰５Hz ,波速v＝λT ＝６m /s,B、C项正确;t＝０时刻, x＝１m处的质点在波峰,经过１s＝３２T ,一定在波谷,D项 错误．] 探究３ [例３]　[解析]　(１)未明确波的传播方向和 Δt与T 的关系, 故有两组系列解． 当波向右传播时: v右 ＝ nλ＋λ４ Δt ＝ ８n＋２ ０．５ m /s＝４(４n＋１)m/s(n＝０,１,２􀆺) ① 当波向左传播时: v左 ＝ nλ＋３４λ Δt ＝ ８n＋６ ０．５ m /s＝４(４n＋３)m/s(n＝０,１,２􀆺)． ② (２)明确了波的传播方向,并限定３T＜Δt＜４T,设此时间内 波传播距离为s,则有３λ＜s＜４λ 即n＝３,代入②式 v左 ＝４(４n＋３)m/s＝４×(４×３＋３)m/s＝６０m/s． (３)给定的波速v＝６８m/s,则给定时间 Δt内波传播距离x ＝v􀅰Δt＝６８×０􀆰５m＝３４m＝ ４＋１４( )λ,故波向右传播． [答案]　见解析 跟进训练 ４．BD　[由题图读出,该波的振幅为A＝１０cm,在t＝０时刻, 质点Q 经过平衡位置向上运动,质点P 位于波谷,波由P 向 Q 传播,结合波形得到:P、Q 间距离与波长的关系为 Δx＝ n＋３４( )λ(n＝０,１,２,􀆺),得到波长为λ＝ ４Δx ４n＋３＝ ４×２１ ４n＋３m ＝ ８４４n＋３m (n＝０,１,２,􀆺),当n＝１时,λ＝１２m;波速为v＝ λ T ＝ ８４ (４n＋３)×４m /s＝ ２１４n＋３m /s(n＝０,１,２,􀆺),因n为 整数,v不可能等于１０m/s,故选项 A、C错误,B正确;该波 由P 传播到Q 的时间为t＝ n＋３４( )T＝(４n＋３)s(n＝０, １,２,􀆺),则n＝０时,t最短为３s,故选项 D正确．] 课堂自测􀅰夯基础 １．AD　[根据质点振动方向与波的传播方向的关系,若a、b向 下运动,则波向左传播,B项错误,A项正确;若波向左传播, 则c向上运动,D项正确．] ２．ABD　[由题图可得,这列波的振幅为２cm,选项 A正确;由 题图得,波长λ＝８m,由T＝λv 得T＝２s,选项B正确;由波 动与振动的关系得,此时x＝４m 处质点沿y 轴正方向运 动,且此质点正处在平衡位置,故加速度a＝０,选项 C错误, 选项 D正确．] ３．AC　[公式v＝λf 适用于一切波,无论是机械波还是电磁 波,A正确;机械波的波速仅由介质决定,与频率f 无关,所 以B、D错误;对同一列波,其频率由振源决定,与介质无关, 故 C正确．] ４．ABD　[由简谐波的波形图可知简谐波的波长为λ＝４m．虽 然知道两不同时刻的波形图,但不知道时间差．无法确定周 期和频率,也无法确定波速．] ５．解析:根据最简波形图,写出这种情况的通式为xB －xA ＝ n＋３４( )λ,得７０m＝ ４n＋３ ４ λ ,所以波长的通式为λ＝４×７０４n＋３m , 其中n＝０,１,２,３,􀆺将n＝０,１,２,３,􀆺依次代入通式,解得λ ＝９３１３m ,４０m,２５ ５１１m ,１８ ２３m ,􀆺,由已知２０m＜λ＜８０ m 的限制条件,波长应为２５５１１m 或４０m． 答案:２５５１１m 或４０m 第３节 自主预习􀅰探新知 基础梳理 知识点一 １．返回　２．(１)入射波　(２)反射波　３．同一平面　等于 知识点二 １．传播的方向　２．折射 知识点三 １．绕过障碍物　２．相差不多　更小　３．衍射　衍射 自我检测 １．(１)×　(２)√　(３)×　(４)√ ２．(１)D　[波发生反射时,在同一种介质中运动,因此波长、波 速和频率不变,故选项 A、B错误;波发生折射时,频率不变, 波速变,波长变,故选项 C错误,选项 D正确．] (２)BC　[波在介质中传播时波速是由介质决定的,与波的 频率无关,所以改变波的频率不会改变波速,但由v＝λf 可 知,当波速一定时,减小频率则波长增大．而发生明显衍射的 条件是障碍物或孔、缝的尺寸比波长小或相差不多,要使衍 射现象变得明显,可以通过缩小障碍物的尺寸,同时增大波 长即减小波的频率来实现,BC选项正确．] 合作探究􀅰攻重难 探究１ 探究导引 提示:(１)①回声是声波的反射现象,原因是: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． ②夏日的雷声轰鸣不绝,原因是:声波在云层界面多次反射． ③在 空 房 间 里 讲 话 声 音 更 响 亮,原 因 是:声 波 在 房 间 里 遇到 墙 壁、地 面 或 天 花 板 发 生 反 射 时,由 于 距 离 近,原 声 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰２６１􀅰 物理􀅰选择性必修第一册 与回 声 几 乎 同 时 到 达 人 耳．人 耳 只 能 区 分 相 差 ０􀆰１s以 上 的 声 音,所 以 人 在 房 间 里 讲 话 感 觉 声 音 比 在 空 旷 处 大．如 果 房 间 里 有 幔 帐、地 毯、衣 物 等,它 们 会 吸 收 声 波, 从 而 使 声 音 减 弱． (２)能,折射定律． [例１]　C　[乙听到的第一声枪响必 然是甲开枪的声音直接传到乙的耳 中,故t＝２av ． 甲、乙二人及墙的位置 如图所示,乙听到的第二声枪响必然 是经墙反射传来的枪声,由反射定律 可知,波线如图中AC 和CB,由几何 关系可得AC＝CB＝２a,故第二声枪响传到乙耳中的时间为 t′＝AC＋CBv ＝ ４a v ＝２t． ] 跟进训练 １．解析:(１)由f＝vλ 得f＝３４０１ Hz＝３４０Hz , 因波的频率不变,则在海水中的波速为 v海 ＝λ′f＝４􀆰５×３４０m/s＝１５３０m/s． (２)入射声波和反射声波用时相同,则海水深为 h＝v海 t２＝１５３０× ０．５ ２ m＝３８２􀆰５m． (３)物体与声音运动的过程示意图如 图所示,设 听 到 回 声 的 时 间 为t′,则 v物t′＋v海t′＝２h 代入数据解得t′＝０􀆰４９８s． 答案:(１)３４０　１５３０　(２)３８２􀆰５m　 (３)０􀆰４９８s ２．A　[由题图中可直接看出i为入射角,γ为折射角,有i＞γ, 选项 C错误;根据折射规律有 v１ v２ ＝sinisinγ＞１ ,所以v１＞v２,选 项 D错误,选项 A正确;声波在液体、固体中的速度大于在 气体中的速度,选项B错误．] 探究２ 探究导引 提示:衍射波与原波具有相同的频率,传播过程中波形没变． [例２]　ABC　[从题图中可以看出,孔的大小与波长相差不 多,故能够发生明显的衍射现象,选项 A 正确;由于在同一 均匀介质中,波的传播速度没有变化,又因为波的频率是一 定的,又根据λ＝vf 可得波长λ没有变化,选项 B正确;当将 孔扩大后,孔的宽度和波长有可能不满足发生明显衍射的 条件,选项 C正确;如果孔的大小不变,使波源频率增大,则 波长减小,孔的宽度将比波长大,孔的宽度和波长有可能不 满足发生明显衍射现象的条件,选项 D错误．] 跟进训练 ２．BD　[要使A 处水发生振动,应使波的衍射现象更明显,而 波能发生明显衍射的条件是狭缝的宽度跟波长相差不多或 者比波长更小．因此可将狭缝变小,或将波长变大,而减小波 源的频率可以使波长变大,故B、D正确．] 课堂自测􀅰夯基础 １．ACD　[波的反射是波在介质界面上反射回同一种介质中继续 传播的现象;由于传播介质不变,所以波速、频率、波长均不变． 由反射定律知,反射角等于入射角．故 A、C、D正确．] ２．解析:声音在空气与在水中的频率相同,则 v空 λ空 ＝ v水 λ水 ,所以v水 ＝ v空 λ空λ水 ＝３４０×４．５m /s＝１５３０m/s,物体发出的声音经t２ ＝０．２s传至海底,故海水的深度为s＝v水 􀅰t２ ＝１５３０× ０．２m＝３０６m． 答案:３０６m ３．C　[波可以绕过障碍物继续传播的现象称为波的衍射．C 与衍射现象相符．] ４．B　[小孔相当于衍射波的波源,A 侧波是衍射波,A 错误; 在同一种介质中,波速相等,故 B正确;根据波速、波长和频 率的关系式v＝λf,由于波速和频率不变,故波长不变,故 C 错误;在波长无法改变的情况下减小挡板间距会使衍射现象 更明显,故 D错误．] 第４节 自主预习􀅰探新知 基础梳理 知识点一 １．保持　运动特征　保持不变　２．同时　矢量和 知识点二 １．频率　加大　减小　加大　减小　干涉图样　２．相同　保 持不变　３．特有 自我检测 １．(１)×　(２)√　(３)×　(４)√ ２．(１)BD　[因两波波速相等,故两列波能同时到达P 点,A 错 误,B正确;因f１＜f２,由λ＝ v f 可知,λ１＞λ２,故当两列波同 时到达P 点时,a波的波峰离P 点的距离比b波的波峰离P 点的距离大,因此两波峰不能同时到达P 点,两波峰应相遇 在P 点左侧,此位置对应的位移为A１＋A２,位移最大,综上 所述,C错误,D正确．] (２)BC　[P 点是两列波的波峰的相遇点,故其振动始终是 加强的,A错误,B正确;质点P 处于振动加强区,振幅最大, C正确;对于某一个振动的质点,位移是会随时间变化的,D 错误．] 合作探究􀅰攻重难 探究１ 探究导引 提示:(１)相遇区域的质点振动幅度加大了． (２)两列波相遇后不会像两个小球碰撞而改变原来的运动状 态,它们都保持各自的运动状态,彼此都没有受到影响． [例１]　D　[当t＝２s时,根据传播速度可知,它们相互重叠, 由于振动方向相反,则振动减弱,波形如图②所示;当t＝４s 时,各自传播了４m,由于互不干扰,所以波形如图③所示, 故选项 D正确．] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰３６１􀅰 参考答案 第３节　波的反射、折射和衍射 素养目标 知识图解 物理观念 初步形成波的反射和波的折射的概念 科学思维 理解波的反射定律和折射规律 科学探究 探究发生明显衍射现象的条件 科学态度 与责任 养成观察、探究、归纳的良好习惯,培养学习物理的 兴趣 [基础梳理] [知识点一]　波的反射 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 １．反射现象 波遇到介质界面会　　　　来继续传播的 现象． ２．反射角与入射角 (１)入射角:　　　　的波线与法线的夹角,如 图中的α． (２)反射角:　　　　的波线与法线的夹角,如 图中的β． ３．反射定律 反射波线、法线、入射波线在　　　　　　 内,且反射角　　　　入射角． 注意:反射波与入射波的波长、频率、波速都 相等,但由于反射面吸收一部分能量,反射 波传播的能量将减少． [知识点二]　波的折射 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 １．波在传播过程中,从一种介质进入另一种介 质时,波　　　　　　发生偏折的现象叫作 波的折射． ２．一切波都会发生　　　　现象． [知识点三]　波的衍射 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 １．定义 波可以　　　　　　继续传播,这种现象叫 作波的衍射． 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． ３．一切波都能发生　　　　,　　　　是波特 有的现象． [自我检测] １．思维辨析 (１)入射波的波线与界面的夹角叫入射角． (　　) (２)入射波的波长和反射波的波长相等． (　　) (３)孔的尺寸比波长大得多时就不会发生衍射 现象． (　　) (４)衍射是波的特有现象． (　　) ２．基础理解 (１)图中１、２、３分别代表入 射波、反射波、折射波的 波线,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 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰５９􀅰 第三章　机械波 (２)(多选)一列波在传播过程中通过一个障碍 物,发生了一定程度的衍射,以下哪种情况 可以使衍射现象更明显 (　　) A．增大障碍物的尺寸 B．减小波的频率 C．缩小障碍物的尺寸 D．增大波的频率 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 波的反射和折射 ◆[探究导引] 　　　(a)　　　　　　　　(b) (１)如图(a)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 形．图(b)为圆形波反射的示意图．请举例说 明生活中波的反射现象． (２)波的反射被广泛应用于实际生产和生活 中,如医学中的B超;交通中的雷达测速,国 防军事中应用波的反射测量距离等等,那么 能不能在两种介质的界面发生折射? 折射 时遵循什么规律? 　 　 　 　 　 ◆[探究归纳] １．波向前传播在两种介质的界面上可以同时 发生反射和折射现象,一些物理量也会相应 发生变化,比较如下: 项目 波的反射 波的折射 传播方向 改变,θ反 ＝θ入 改变,θ折 ≠θ入 频率f 不变 不变 续表 项目 波的反射 波的折射 波速v 不变 改变 波长λ 不变 改变 ２．折射定律 (１)折射角(γ):折射波的 波线与两介质界面法 线的夹角γ 叫作折射 角．如图所示． (２)内容:如图所示,波在介质中发生折射时, 入射波线、法线、折射波线在同一平面内, 入射波线与折射波线分别位于法线两侧, 入射角的正弦值与折射角的正弦值之比等 于波在介质Ⅰ中的传播速度跟波在介质Ⅱ 中的传播速度之比,即sini sinγ＝ v１ v２ ． 可见:①当v１＞v２ 时,i＞γ,折射波线偏向 法线．②当v１＜v２ 时,i＜γ,折射波线偏离 法线．③当垂直界面入射(i＝０°)时,γ＝０°, 波的传播方向不改变,是波的折射中的特 殊情况． 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋[名师点睛] (１)频率(f)由波源决定:故无论是反射波还 是折射波都与入射波的频率相等,即波源 的振动频率相同． (２)波速(v)由介质决定:故反射波与入射波 在同一介质中传播,波速不变,折射波与 入射波在不同介质中传播,波速变化． (３)据v＝λf 知,波长与波速和频率有关．反 射波与入射波,频率同、波速同,故波长相 同,折射波与入射波在不同介质中传播, 频率同,波速不同,故波长不同． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰６９􀅰 物理􀅰选择性必修第一册 [例１]　甲、乙两人站在一堵墙前面,两人相 距２a,距墙均为 ３a．当甲开了一枪后,乙在 t时间后听到第一声枪响,则乙在什么时候 能听到第二声枪响 (　　) A．听不到 B．甲开枪后３t时间 C．甲开枪后２t时间 D．甲开枪后 ３＋ ７２ t 时间 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋思路点拨:根据反射定律画出声波传播的 示意图,再用速度公式求时间． [尝试解答]　　　　　　　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋[规律方法]　波的反射应用技巧———回声 测距 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． ◆[跟进训练] [多维训练１]　波的反射 １．某物体发出的声音在空气中的波长为１m, 波速为３４０m/s,在海水中的波长为４􀆰５m． (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􀆰５s 听到回声,则海水深为多少? (３)若物体以５m/s的速度由海面向海底运 动,则经过多长时间听到回声? [多维训练２]　波的折射 ２．如图所示是声波从介质Ⅰ 进入介质Ⅱ时的折射情况, 由图判断下面说法中正确 的是 (　　) A．入射角大于折射角,声波在介质Ⅰ中的 波速大于它在介质Ⅱ中的波速 B．入射角大于折射角,Ⅰ可能是空气,Ⅱ可 能是水 C．入射角小于折射角,Ⅰ可能是钢铁,Ⅱ可 能是空气 D．介质Ⅰ中波速v１ 与介质Ⅱ中波速v２ 满 足 v１ v２ ＝sinγsini 波的衍射 ◆[探究导引] 声波能绕过障碍物到达后面,衍射声波有什 么特点? 水波能到达挡板的后面,衍射水波有什么 特点? 　 　 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰７９􀅰 第三章　机械波 ◆[探究归纳] １．发生明显衍射现象的条件 (１)水波遇到障碍物的情况 当障碍物较小时发现波绕过障碍物继续前 进,如同障碍物不存在一样．如图甲所示, 衍射现象明显． 　　　　 甲　　　　　　　乙 (２)水波遇到小孔的情况 当孔较小时发现孔后的整个区域里传播着 以孔为中心的圆形波．如图乙所示,衍射现 象明显． (３)产生明显衍射的条件 产生明显衍射现象,必须具备一定的条件: 障碍物或孔的尺寸比波长小,或者跟波长 相差不多． 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋[名师点睛]　障碍物或孔的尺寸大小并不是 决定衍射能否发生的条件,仅是衍射现象是 否明显的条件,一般情况下,波长较大的波容 易发生明显衍射现象． ２．波的衍射现象分析 波传到小孔(或障碍物)时,小孔(或障碍物) 仿佛是一个新的波源,由它发出与原来同频 率的波(称为子波),在孔后传播,于是就出 现了偏离直线传播的衍射现象．波的直线传 播是衍射不明显时的近似情形． [例２]　(多选)如图所示 是观察水面波衍射的实 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)之间距离 表示一个波长,则对于波经过孔之后的传播 情况,下列描述正确的是 (　　) A．此时能明显观察到波的衍射现象 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 更明显地观察到衍射现象 [尝试解答]　　　　　　　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋[规律方法]　衍射现象的两点提醒 (１)障碍物的尺寸的大小不是发生衍射的条 件,而是发生明显衍射的条件,波长越大 越易发生明显衍射现象． (２)当孔的尺寸远小于波长时,尽管衍射十分 突出,但衍射波的能量很弱,也很难观察 到波的衍射． ◆[跟进训练] ２．(多选)如图所示,S 为在水面 上振动的波源,M、N 为水面 上的两块挡板,其中 N 板可 以移动,两板中间有一狭缝, 此时测得A 处水没有振动．为使A 处水也 能发生振动,可采用的方法是 (　　) A．使波源的频率增大 B．使波源的频率减小 C．移动N 使狭缝的距离增大 D．移动N 使狭缝的距离减小 ◆[课堂小结] 波的反射、折 射和衍射 波的 反射 遇到障碍物会返回来继续传播的 现象 波的 折射 波从一种介质进入另一种介质 时,传播方向发生改变的现象 折射定律 sinθ１ sinθ２ ＝ v１ v１ ＝n１２ 波的 衍射 定义 波可以绕过障碍物继续 传播的现象 发生明显 衍射现象 的条件 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 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰８９􀅰 物理􀅰选择性必修第一册 [易错]　不清楚频率、波速、波长的决定因素 [案例]　(多选)下列说法正确的是 (　　) A．波发生反射时波的频率不变,波速变小,波 长变短 B．波发生反射时频率、波长、波速均不变 C．波发生折射时的频率不变,但波长、波速发 生变化 D．波发生折射时波的频率、波长、波速均发 生变化 [错答]　BD [错因分析]　频率f由波源决定,故无论是 反射还是折射都与入射波的频率相同．波速 v由介质决定,因反射波与入射波在同一介 质中传播,故波速不变;而折射波与入射波 在不同介质中传播,所以波速变化．基本概 念掌握不牢则这些规律容易记混． [正答]　BC [解析]　波发生反射时因介质未变,故频 率、波长、波速均不变;波发生折射时因波源 不变而介质变,故频率不变,波长和波速均 发生变化．B、C两项正确． 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋[满分策略]　(１)频率f由波源决定,故无 论是反射波还是折射波都与入射波的频率 即波源的振动频率相同． (２)波速v由介质决定,因反射波与入射波在 同一介质中传播,所以波速不变;而折射波与 入射波在不同介质中传播,所以波速变化． (３)据v＝λf 知,波长λ与v 及f 有关,即 与介质及波源有关,反射波与入射波在同 一介质中传播,且频率相同,故波长λ相 同．折射波与入射波在不同介质中传播,f 相同,v不同,故波长λ不同． 附:教材问题解答: 教材第６６页问题提示:注意过．波的反射遵从 反射定律． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 [知识点一]　波的反射和折射 １．(多选)关于波的反射,下列说法正确的是 (　　) A．波在反射前后,仍在同种介质中传播 B．波发生反射时,波的频率不变,波速变小,波 长变短 C．波发生反射时,波的频率、波长、波速均 不变 D．波发生反射时,反射角始终等于入射角 ２．某物体发出的声音在空气中的波长为１m, 波速为３４０m/s,在海水中的波长为４．５m． 海面上发出的声音经０．４s听到回声,则海 水深为多少? [知识点二]　波的衍射 ３．下列现象或事实属于衍射现象的是 (　　) A．风从窗户吹进来 B．雪堆积在背风的屋后 C．水波前进方向上遇到凸出在水面上的小 石块,小石块对波的传播没有影响 D．晚上看到水中月亮的倒影 ４．如图所示是利用发波水槽观察 到的水波衍射图像,从图像可知 (　　) A．B 侧波是衍射波 B．A 侧波速与B 侧波速相等 C．减小挡板间距离,衍射波的波长将减小 D．增大挡板间距离,衍射现象将更明显 学习至此,请完成第三章第３节 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰９９􀅰 第三章　机械波