3.4 波的反射与折射 课件 -2025-2026学年高二上学期物理教科版选择性必修第一册

第三章 机械波 第4节 波的反射与折射 北京天坛回音壁 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。 一、波的反射 1.定义：波在传播过程中，遇到两种介质的分界面时返回到原介质继续传播的现象。 实验探究1：利用如图 所示的实验装置进行实验。固定绳的一端，用手握住绳的另一端，手向左抖动一次，你看到了什么现象？ 实验探究2：用一块直板周期性地敲击水面，产生波纹形状为平行直线的水波，在水波槽中放一个直线边界，观察波的反射规律。 2.波面：从波源发出的波经过同一传播时间而到达的各点所组成的面 平 面 波 4.波线：从波源发出沿着波的传播方向画出的带箭头的线称为波线，它表示波动的传播方向。波线与波前垂直。 t 时刻的波前 t +Δt 时刻的波前 3.波前：最前面的波面叫做波前。 圆 形 波 O 平面 法线 入射角 反射角 入射角：入射波的波线与平面法线的夹角 反射角：反射波的波线与平面法线的夹角 5.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。 思考1：在波的反射现象中，反射波与入射波的频率相同吗？波长相同吗？ 波的频率由波源决定，波速由介质决定.在波的反射现象中，反射波和入射波的频率都与波源的频率相同；反射时波在同种介质中传播，波速相同，由可知，波长也相同。 1.定义：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叫做波的折射。 二、波的折射 实验探究3：水波的折射 在矩形水槽底部垫一块厚度均匀的玻璃板，形成深水区和浅水区。利用振动发生器激起水波。观察水波从深水区传播到浅水区。 水波从深水区进入浅水区时，其波长变小。这是因为水波在传播过程中，频率保持不变，但水波在深水区的传播速率比在浅水区快，所以水波在深水区传播时的波长比在浅水区时长。 水波的折射 2.折射定律： 入射线、法线、折射线在同一平面内，入射线与折射线分居法线两侧。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。 波产生折射的原因是波速不同。 思考：折射波的频率、波速、波长与入射波的相等吗？为何？ 波速不同 传播方向改变 波频率不变 波长改变 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 如图所示，骆驼队白天在沙漠中行走时，队伍后面的喊声，队伍前面往往听不到，而夜晚就不同，听的比较清楚，这是什么原因？ 生活中的波的折射现象 夜晚声波传播路径 白天声波传播路径 二：波的折射 一：波的反射 反射定律 返回原来介质继续传播 三线共面 两线分侧 两角相等 频率、波长、波速均不变 频率不变，波速和波长发生变化 进入另一种介质，传播方向可能发生偏折 折射规律 1.对于波长为100 m的声波，下列说法正确的是（ ） A.在同一介质中,比波长为20 m的声波传播快 B.在空气中的频率比在水中大 C.声波能发生折射,但折射后频率发生变化 D.声波能发生反射,但反射后波速不变 D 2.（单选）如图所示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 3.（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 BC Lavf58.29.100 $