3.2 波的反射和折射 课件-2025-2026学年高二上学期物理鲁科版选择性必修第一册

该高中物理课件聚焦机械波的反射与折射，通过回声、水波反射等生活实例提问导入，衔接机械波传播的前期知识，以水波实验操作、波面波线概念建构为支架，系统呈现反射折射规律及物理量变化。 其亮点在于融合科学探究与科学思维，通过水波槽实验步骤引导学生动手操作，结合波面波线模型及表格对比物理量变化，强化科学推理，声呐应用案例体现科学态度与责任。学生能直观理解规律，教师可借助实例与习题提升教学效率。

第三章 机械波 第2节 波的反射和折射 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？波的反射应该遵从什么规律？ 一：波的反射 ( 1 ) 取一水波槽，在槽里倒入约 2 cm 深的水。用铅笔笔头持续触动槽中心的水面，保持大约每秒触动两次的速率，可产生水波。 ( 2 ) 将刻度尺横放，在槽中水面上来回推动，也会不断地产生水波。 水波实验 波面：从波源发出的波经过同一传播时间而达到的各点所组成的面。 波线：用来表示波的传播方向的，跟各个波面垂直的线叫做波线。 波面 波线 波面和波线 注意：波面与波线总是垂直的 “波前”：最前面的波面 波面 波线 波前 波面：从波源发出的波经过同一传播时间而达到的各点所组成的面。 波线：用来表示波的传播方向的，跟各个波面垂直的线叫做波线。 注意：波面与波线总是垂直的 波在均匀介质中传播时，波面的形状不变，波线保持为直线，波的传播方向也不变。当波从一种介质传播到另一种介质表面时，又是怎样的情形呢? 反射线与法线的夹角 入射角（i）： 入射线与法线的夹角 反射角（i’）： 1.波的反射：波从一种介质传播到另一种介质表面时， 返回原来介质传播的现象. 法线 界面 波的反射现象有什么规律呢？ 用一条射线代表入射波的入射方向（入射线） 用另一条射线代表反射波的反射方向（反射线） ①反射波的频率、波速和波长都不变. ②波遇到两种介质界面时，总存在反射. 注意： 2.反射规律： ①入射线、法线、反射线在同一平面内 ②入射线与反射线分居法线两侧 ③反射角等于入射角 法线 界面 声呐利用波的反射被广泛应用于鱼群探测、海洋石油勘探、船舶导航、水文测量和海底地质地貌的勘测等方面。 波从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象叫做波的折射。 二：波的折射 界面 介质I 介质II 2. 折射角 r ： 折射波的波线与两介质界面法线的夹角 r 叫做折射角。 法线 3. 折射定律： ①入射线、法线、折射线在同一平面内； ②入射线与折射线分居法线两侧； ③入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一种介质中的速度跟波在第二种介质中的速度之比。 （1）当入射速度大于折射速度时，折射角折向法线。 （2）当入射速度小于折射速度时，折射角折离法线。 （3）当垂直界面入射时，传播方向不改变，属折射中的特例。 （4）在波的折射中，波的频率不改变，波速和波长都发生改变。 4. 波发生折射的原因： 是波在不同介质中的速度不同 * 注意： 平面 法线 入射角 折射角 介质1 介质2 波现象 波的反射 波的折射 传播方向 频率f 波速v 波长λ 5.波的反射、折射现象中各物理量的变化 波现象 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 波速v 不变 改变 波长λ 不变 改变 波传播到两种介质的分界面时，一部分会返回来继续传播 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 波的反射 波的反射定律 波的反射和折射 波的折射 波发生折射的原因：波在不同介质中的速度不同 1.(多选)下列叙述属于波的反射现象的是(　　) A.在空房间里讲话,会感到声音比在野外响 B.水波从深水区入射到浅水区方向变化 C.讲话者又听到自己的回声 D.声波从空气中进入水中速度变大 AC 2.(多选)当一列水波从深水区域进入浅水区域时,下列说法正确的是(　　) A.若入射角一定,则折射角一定 B.若入射角变化,则折射角变化,但其正弦之比不变 C.若入射角变化,则折射角变化,但其正弦之比可能增大 D.若入射角变化,则折射角变化,但其正弦之比可能减小 AB 3. 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 D 4.如图所示,某列波以60°的入射角由甲介质射到乙介质的界面上同时发生反射和折射,若反射波的波线与折射波的波线的夹角为90°,此波在乙介质中的波速为1.2×105 km/s。问: (1)该波的折射角为多大? (2)该波在甲介质中的传播速度为多少? 解析 (1)由反射定律可得反射角为60°,由题图的几何关系可得折射角为r=30°。 答案 (1)30°　(2)2.08×105 km/s Lavf58.9.100 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 (2)由波的折射定律得, 所以v甲=·v乙=·v乙=×1.2×105 km/s=2.08×105 km/s。 $