3.3 波的反射、折射和衍射（导学案）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 导学案 1.理解波的反射、折射和衍射现象，掌握其形成条件和基本规律。 2.能用图示法表示波的反射和折射过程，理解反射定律和折射定律。 3.掌握波发生明显衍射的条件，能解释生活中的相关现象 1.了解波的反射和折射现象，知道波的反射和折射规律(难点)。 2.知道波的衍射现象和波发生明显衍射的条件(重点)。 【知识回顾】 （一）初中知识回顾 1.光的反射：光在平滑界面上发生反射，反射角等于入射角。 2.光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变。 3.声音的传播：声音在不同介质中传播速度不同，在固体中最快，气体中最慢。 （二）高中已学知识 1.波的图像 1.机械波的基本概念：波是振动在介质中的传播，传播的是能量和信息。 2.波速公式：v=λf，波速由介质决定，频率由波源决定。 3.波的图像：可表示某一时刻各质点的位移分布。 【自主预习】 （一）波的反射 1．波的反射 (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。 （二）波的折射 2．波的折射 (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 。 （三）波的衍射 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。 说明：衍射只有“明显”与“不明显”之分，障碍物或小孔的尺寸跟波长相差不多，或比波长小，是产生明显衍射的条件。 3．波的衍射的普遍性：一切波都能发生衍射， 是波特有的现象。 一、【波的反射与折射】【思考讨论】 1．在波的反射和折射现象中，反射波与入射波、折射波与入射波的频率相同吗？波长相同吗？ 2．波在发生折射过程中，方向一定改变吗？ 【例题分析】 【例1】甲、乙两人站在一堵墙前面，两人相距2a，距墙均为a。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t时间 【例2】一列声波在介质Ⅰ中的波长为0.2 m。当该声波从介质Ⅰ中以某一角度传入介质Ⅱ中时，波长变为0.6 m，如图所示，若介质Ⅰ中的声速是340 m/s。 (1)求该声波在介质Ⅱ中传播时的频率； (2)求该声波在介质Ⅱ中传播的速度； (3)若另一种声波在介质Ⅱ中的传播速度为1 400 m/s，按图中的方向从介质Ⅰ射入介质Ⅱ中，求它在介质Ⅰ和介质Ⅱ中的频率之比。 【例3】有一辆汽车以15 m/s的速度匀速行驶，在其正前方有一陡峭山崖，汽车鸣笛2 s后司机听到回声，此时汽车距山崖的距离有多远？(v声＝340 m/s) 二、【波的衍射】 【案例引入】 如图所示是一个可观察水波衍射的发波水槽，振源的频率是可以调节的，槽中放置两块可移动的挡板形成宽度可调节的小孔，观察水波的传播，也可以在水槽中放置宽度不同的挡板，观察水波的传播。回答下列问题： 水波遇到小孔时，会观察到什么现象？依次减小小孔尺寸，观察到的现象有什么变化？ 【课堂思考】 1．喇叭播放的音乐中，高音(频率大)和低音(频率小)的声波哪个更容易绕过高墙？ 2．俗话说：“隔墙有耳”，我们可以听到从墙外传过来的声音，却看不到人，说明声波可以发生衍射，光波不能发生衍射，这种说法对吗？(提示：声波波长较长，一般为1.7～17 m，可见光波长较短，一般为0.39～0.77 μm) 【辨析判断】 (1)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。（ ） (2)夏日雷声有时轰鸣不绝，这是声波的衍射现象。( ) (3)“闻其声不见其人”，是指声波的衍射现象。( ) 【例题分析】 【例4】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？ 【例5】(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 【例6】如图所示，一小型渔港的防波堤两端M、N相距约60 m，在防波堤后A、B两处有两个小船进港躲避风浪。某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤传播，下列说法正确的有( ) A．假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船完全不受波浪影响 B．假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响 C．假设波浪的波长约为70 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响 D．假设波浪的波长约为70 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响 【例7】已知空气中的声速为340 m/s，现有周期为120 s和频率为1×104 Hz的两种声波，当它们传播时若遇到宽度约为13 m的障碍物，哪种声波发生的衍射现象较明显？ 三、【课堂小结—核心知识点】 （一）波的折射与反射 1.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。 (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。 2.回声测距的三种情况 1.当声源不动时，声波遇到了静止障碍物会被反射回来继续传播，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.当声源以速度v向静止的障碍物运动或障碍物以速度v向静止的声源运动时，声波遇到障碍物经时间t返回，声源发声时障碍物到声源的距离为s＝(v声＋v)。 3.当声源以速度v远离静止的障碍物或障碍物以速度v远离静止的声源时，声波遇到障碍物经时间t返回，声源发声时障碍物到声源的距离为s＝(v声－v)。 考点一 波的反射和折射 1．(2023·昆明一中月考)以下关于波的认识，不正确的是( ) A．潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的反射原理 B．隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的 C．超声雷达的工作原理是利用波的折射 D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象 2.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 3．(多选)下列现象中属于声波反射现象的是( ) A．隔着墙能听到房间外面有人讲话 B．在峡谷中能够听到回声 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 4．(波的折射)下列说法正确的是( ) A．横波能发生折射，纵波不能发生折射 B．只有机械波能发生折射 C．轮船上的人与此轮船附近的潜水员保持相对静止，“听”到远处同一头白鲸叫声的频率相同 D．发生折射时，波的传播方向一定会发生改变 考点二 波的衍射 5．(2023·晋江一中月考)下列现象中属于波的衍射的是( ) A．敲响一音叉，另一个完全相同的音叉也响了起来 B．挂在同一水平绳上的几个单摆，当一个振动后，另外几个也跟着一起振动起来 C．打雷时听见空中雷声会轰鸣一段时间 D．水波向前传播时，遇到突出水面的小树枝不受影响地继续向前传播 6．在山中伐木时发出的声音既含有频率较高的声波，也含有频率较低的声波，其中只有频率较低的“嘭”“嘭”声才能被远处的人听到，这是因为( ) A．频率较低的“嘭”“嘭”声能量大，能传到很远 B．频率较低的“嘭”“嘭”声速度快，最先到达 C．频率较低的“嘭”“嘭”声波长较长，容易发生明显衍射现象 D．以上说法均不对 7．(2023·河北玉田县一中高二月考)如图所示是利用水波槽观察到的水波衍射图样，从图样可知( ) A．B侧波是衍射波 B．A侧波速与B侧波速相等 C．增大水波波源的频率，衍射现象将更明显 D．增大挡板之间的距离，衍射现象将更明显 8.(多选)如图所示，一小型渔港的防波堤两端M、N相距约60 m，在防波堤后A、B两处有两个小船进港躲避风浪。某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤传播，下列说法正确的有( ) A．假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响 B．假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响 C．假设波浪的波长约为55 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响 D．假设波浪的波长约为55 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响 9．用2×106 Hz的超声波检查胆结石，该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2250 m/s和1500 m/s，则该超声波在结石中的波长是胆汁中的________倍。用超声波检查胆结石是因为超声波的波长较短，遇到结石时________(填“容易”或“不容易”)发生衍射。 课后反思 1.波的反射、折射和衍射分别有哪些实际应用？请各举一例说明。 2.在波的折射过程中，哪些物理量发生变化？哪些不变？为什么？ 3.为什么声波比光波更容易发生明显的衍射现象？ 4.你在理解波的折射定律时是否存在困难？如有，请具体说明是哪个部分。 ( 1 / 5 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.3 波的反射、折射和衍射 导学案 1.理解波的反射、折射和衍射现象，掌握其形成条件和基本规律。 2.能用图示法表示波的反射和折射过程，理解反射定律和折射定律。 3.掌握波发生明显衍射的条件，能解释生活中的相关现象 1.了解波的反射和折射现象，知道波的反射和折射规律(难点)。 2.知道波的衍射现象和波发生明显衍射的条件(重点)。 【知识回顾】 （一）初中知识回顾 1.光的反射：光在平滑界面上发生反射，反射角等于入射角。 2.光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变。 3.声音的传播：声音在不同介质中传播速度不同，在固体中最快，气体中最慢。 （二）高中已学知识 1.波的图像 1.机械波的基本概念：波是振动在介质中的传播，传播的是能量和信息。 2.波速公式：v=λf，波速由介质决定，频率由波源决定。 3.波的图像：可表示某一时刻各质点的位移分布。 【自主预习】 （一）波的反射 1．波的反射 (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、法线与入射线在同一平面内，反射线与入射线分居法线两侧，反射角等于入射角。 （二）波的折射 2．波的折射 (1)波的折射：光从一种介质进入另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折射。 (2)水波的折射：一列水波在深度不同的水域传播时，在交界面处将发生折射。 （三）波的衍射 1．波的衍射：波绕过障碍物继续传播的现象。 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相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象。 说明：衍射只有“明显”与“不明显”之分，障碍物或小孔的尺寸跟波长相差不多，或比波长小，是产生明显衍射的条件。 3．波的衍射的普遍性：一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象。 一、【波的反射与折射】 【思考讨论】 1．在波的反射和折射现象中，反射波与入射波、折射波与入射波的频率相同吗？波长相同吗？ 答案 在波的反射和折射现象中，反射波和入射波的频率都与波源的频率相同；反射现象是在同种介质中传播，波速相同，由v ＝λf 可知，波长也相同，而折射现象是在不同介质中传播，波速不同，波长也不同。 2．波在发生折射过程中，方向一定改变吗？ 答案 不一定，如果入射波垂直于交界面时，传播方向保持不变。 【例题分析】 【例1】甲、乙两人站在一堵墙前面，两人相距2a，距墙均为a。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t时间 答案 C 【例2】一列声波在介质Ⅰ中的波长为0.2 m。当该声波从介质Ⅰ中以某一角度传入介质Ⅱ中时，波长变为0.6 m，如图所示，若介质Ⅰ中的声速是340 m/s。 (1)求该声波在介质Ⅱ中传播时的频率； (2)求该声波在介质Ⅱ中传播的速度； (3)若另一种声波在介质Ⅱ中的传播速度为1 400 m/s，按图中的方向从介质Ⅰ射入介质Ⅱ中，求它在介质Ⅰ和介质Ⅱ中的频率之比。 答案 (1)1 700 Hz (2)1 020 m/s (3)1∶1 解析 (1)声波在介质Ⅰ中传播时，由v＝λf得： f＝＝ Hz＝1 700 Hz。 由于声波在不同介质中传播时，频率不变，所以声波在介质Ⅱ中传播时，频率为1 700 Hz。 (2)由v＝λf得声波在介质Ⅱ中的传播速度为v2＝λ2f＝0.6×1 700 m/s＝1 020 m/s。 (3)同一种声波由介质Ⅰ到介质Ⅱ的过程中，频率不变，故该声波从介质Ⅰ进入介质Ⅱ时，其频率之比为1∶1。 【例3】有一辆汽车以15 m/s的速度匀速行驶，在其正前方有一陡峭山崖，汽车鸣笛2 s后司机听到回声，此时汽车距山崖的距离有多远？(v声＝340 m/s) 答案 325 m 解析 汽车匀速行驶，速度为v车＝15 m/s，声音在空气中传播速度不变，汽车从鸣笛到听到回声，二者运动时间相同，如图所示。 设汽车在A点鸣笛，A点到山崖B的距离为x1，汽车运动到C点听到回声，设AC距离为x2，CB距离为x，因二者运动时间相同，则有x1＝x2＋x① x1＋x＝v声t② x2＝v车t③ 二、【波的衍射】 【案例引入】 如图所示是一个可观察水波衍射的发波水槽，振源的频率是可以调节的，槽中放置两块可移动的挡板形成宽度可调节的小孔，观察水波的传播，也可以在水槽中放置宽度不同的挡板，观察水波的传播。回答下列问题： 水波遇到小孔时，会观察到什么现象？依次减小小孔尺寸，观察到的现象有什么变化？ 答案 水波遇到小孔时，水波能穿过小孔，并能到达挡板后面的“阴影区”，小孔的尺寸减小时，水波到达“阴影区”的现象更加明显。 【课堂思考】 1．喇叭播放的音乐中，高音(频率大)和低音(频率小)的声波哪个更容易绕过高墙？ 答案 低音，由v＝λf得λ＝，由此可知，声速相同情况下，低音的频率小，波长长，在障碍物相同的情况下，低音更容易发生衍射现象，因此低音更容易绕过高墙。 2．俗话说：“隔墙有耳”，我们可以听到从墙外传过来的声音，却看不到人，说明声波可以发生衍射，光波不能发生衍射，这种说法对吗？(提示：声波波长较长，一般为1.7～17 m，可见光波长较短，一般为0.39～0.77 μm) 答案 不对。声波波长较长，遇到与其波长相差不大的障碍物可发生明显的衍射现象。光波波长较短，其波长比一般障碍物小得多，衍射现象不明显。 【辨析判断】 (1)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。( × ) (2)夏日雷声有时轰鸣不绝，这是声波的衍射现象。( × ) (3)“闻其声不见其人”，是指声波的衍射现象。( √ ) 【例题分析】 【例4】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？ 答案 （1）340 1530 （2）382.5 m. 【例5】(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 答案 ABC 解析 观察题图可知孔的尺寸与波长差不多，能观察到波明显的衍射现象，故A对；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相等，故B对；若将孔AB扩大，且孔的尺寸大于波长，则可能观察不到明显的衍射现象，故C对；若f增大，由λ＝，知λ变小，衍射现象变得不明显了，故D错。 【例6】如图所示，一小型渔港的防波堤两端M、N相距约60 m，在防波堤后A、B两处有两个小船进港躲避风浪。某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤传播，下列说法正确的有( ) A．假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船完全不受波浪影响 B．假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响 C．假设波浪的波长约为70 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响 D．假设波浪的波长约为70 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响 答案 D 解析 A、B两处小船明显受到波浪影响是因为水波发生明显的衍射现象，波浪能传播到A、B处，当缝隙MN的尺寸比波长小或跟波长差不多的时候，会发生明显的衍射现象，故D正确。 【例7】已知空气中的声速为340 m/s，现有周期为120 s和频率为1×104 Hz的两种声波，当它们传播时若遇到宽度约为13 m的障碍物，哪种声波发生的衍射现象较明显？ 答案 周期为120 s的声波的衍射现象较明显 三、【课堂小结—核心知识点】 （一）波的折射与反射 1.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。 (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。 2.回声测距的三种情况 1.当声源不动时，声波遇到了静止障碍物会被反射回来继续传播，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.当声源以速度v向静止的障碍物运动或障碍物以速度v向静止的声源运动时，声波遇到障碍物经时间t返回，声源发声时障碍物到声源的距离为s＝(v声＋v)。 3.当声源以速度v远离静止的障碍物或障碍物以速度v远离静止的声源时，声波遇到障碍物经时间t返回，声源发声时障碍物到声源的距离为s＝(v声－v)。 考点一 波的反射和折射 1．(2023·昆明一中月考)以下关于波的认识，不正确的是( ) A．潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的反射原理 B．隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的 C．超声雷达的工作原理是利用波的折射 D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象 答案 C 解析 潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，利用了波的反射原理，A正确；隐形飞机隐形的原理是通过降低飞机的声、光、电等可探测特征量，使雷达等防空探测器无法发现，可在隐形飞机机身表面涂高效吸收电磁波的物质，或使用吸收雷达电磁波的材料，或利用自身怪异的外形改变反射电磁波的方向，这样在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，使得隐形飞机很难被发现，B正确；超声雷达发射超声波，然后根据被障碍物反射回的波判断状况，即利用波的反射，C错误；水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象，D正确。 2.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 答案 D 解析 波发生反射时，在同一种介质中传播，因此波长、波速和频率不变，A、B错误；波发生折射时，频率不变，波速变，波长变，故C错误，D正确。 3．(多选)下列现象中属于声波反射现象的是( ) A．隔着墙能听到房间外面有人讲话 B．在峡谷中能够听到回声 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 答案 BC 解析 隔着墙能听到房间外的人讲话，不属于声波反射现象，A错误；在峡谷中能够听到回声，是声波的反射现象，B正确；夏日的雷声有时轰鸣不绝，是声波的反射现象，C正确；水里的人能听到岸上的声音，是声波的折射现象，故D错误。 4．(波的折射)下列说法正确的是( ) A．横波能发生折射，纵波不能发生折射 B．只有机械波能发生折射 C．轮船上的人与此轮船附近的潜水员保持相对静止，“听”到远处同一头白鲸叫声的频率相同 D．发生折射时，波的传播方向一定会发生改变 答案 C 解析 一切波都能发生折射，故A、B错误；波在传播过程中，无论经过何种变化，其频率不变，则轮船上的人与此轮船附近的潜水员保持相对静止，“听”到远处同一头白鲸叫声的频率相同，故C正确；波垂直界面入射发生折射时，波的传播方向不会发生改变，故D错误。 考点二 波的衍射 5．(2023·晋江一中月考)下列现象中属于波的衍射的是( ) A．敲响一音叉，另一个完全相同的音叉也响了起来 B．挂在同一水平绳上的几个单摆，当一个振动后，另外几个也跟着一起振动起来 C．打雷时听见空中雷声会轰鸣一段时间 D．水波向前传播时，遇到突出水面的小树枝不受影响地继续向前传播 答案 D 解析 敲响一个音叉，另一个完全相同的音叉也响起来，这种现象是共振现象，故A错误；挂在同一水平绳上的几个单摆，当一个振动后，另外几个也跟着一起振动，这种现象是受迫振动，故B错误；打雷时，经常听到雷声轰鸣不绝，这是由于雷声经过多次反射，故C错误；水波向前传播时，遇到突出水面的小树枝不受影响地继续向前传播，属于波的衍射现象，故D正确。 6．在山中伐木时发出的声音既含有频率较高的声波，也含有频率较低的声波，其中只有频率较低的“嘭”“嘭”声才能被远处的人听到，这是因为( ) A．频率较低的“嘭”“嘭”声能量大，能传到很远 B．频率较低的“嘭”“嘭”声速度快，最先到达 C．频率较低的“嘭”“嘭”声波长较长，容易发生明显衍射现象 D．以上说法均不对 答案 C 解析 机械波的能量是由振幅决定的，声波在空气中的传播速度都相同，故A、B错误；由λ＝知，v一定，f越低，λ越大，则频率低的声波波长较长，容易发生明显衍射现象，能在较远处被人听到，故C正确，D错误。 7．(2023·河北玉田县一中高二月考)如图所示是利用水波槽观察到的水波衍射图样，从图样可知( ) A．B侧波是衍射波 B．A侧波速与B侧波速相等 C．增大水波波源的频率，衍射现象将更明显 D．增大挡板之间的距离，衍射现象将更明显 答案 B 解析 挡板左边是衍射波的波源，故A错误；在同一种介质水中，机械波的波速相等，故B正确；波速不变，增大水波波源的频率，水波的波长将减小，而挡板间距没变，所以衍射现象将没有原来的明显，故C错误；在波长没改变的情况下，增大挡板间距，衍射现象将没有原来的明显，故D错误。 8.(多选)如图所示，一小型渔港的防波堤两端M、N相距约60 m，在防波堤后A、B两处有两个小船进港躲避风浪。某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤传播，下列说法正确的有( ) A．假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响 B．假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响 C．假设波浪的波长约为55 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响 D．假设波浪的波长约为55 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响 答案 AD 解析 A、B两处小船明显受到波浪影响，是因为水波通过M、N时发生明显的衍射现象，波浪能传播到A、B处，当障碍物或孔、缝的尺寸比波长小或跟波长相差不多时，会发生明显的衍射现象，故A、D正确。 9．用2×106 Hz的超声波检查胆结石，该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2250 m/s和1500 m/s，则该超声波在结石中的波长是胆汁中的________倍。用超声波检查胆结石是因为超声波的波长较短，遇到结石时________(填“容易”或“不容易”)发生衍射。 答案 1.5 不容易 解析 由v＝λf知，超声波在结石中的波长λ1＝，在胆汁中的波长λ2＝，则波长之比＝＝1.5。超声波遇到结石时，其波长远小于结石的线度，则超声波遇到结石时不容易发生衍射现象。 课后反思 1.波的反射、折射和衍射分别有哪些实际应用？请各举一例说明。 2.在波的折射过程中，哪些物理量发生变化？哪些不变？为什么？ 3.为什么声波比光波更容易发生明显的衍射现象？ 4.你在理解波的折射定律时是否存在困难？如有，请具体说明是哪个部分。 ( 1 / 5 ) 学科网（北京）股份有限公司 $