3.3 波的反射、折射和衍射 课件 -2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

3.3 波的反射、折射和衍射 【学习目标】 1．了解波的反射和折射现象，知道波的反射和折射规律； 2．知道波的衍射现象和波发生明显衍射的条件． 一、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： 反射线与入射线、法线在同一平面内，反射线与入射线分居法线两侧，反射角等于入射角 一、波的反射 例题1、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,此时汽车与山崖的距离是多少?(v声=340 m/s) 答案：325 m 一、波的反射 变式、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 答案：C 二、波的折射 1．波的折射： 波从一种介质进入另一种介质时产生偏折的现象. 2．折射定律： 折射线与入射线、法线在同一平面内，折射线与入射线分居在法线的两侧，入射角的正弦与折射角的正弦成正比。 二、波的折射 例题2、一列声波在空气中的波长为0.25 m。当该声波传入某种介质中时，波长变为0.8 m，若空气中的声速是340 m/s。求： (1)该声波在介质中传播时的频率； (2)该声波在介质中传播的速度大小。 答案：(1)1360 Hz；（2）1088 m/s 二、波的折射 变式、下列说法正确的是(　　) A．波发生反射时，波的频率不变，但波长、波速发生变化 B．波发生反射时，波的频率、波长、波速均不变 C．波发生折射时，波的频率不变，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 答案：BC 三、波的衍射 水波衍射 三、波的衍射 问题：影响衍射现象的因素有哪些呢？ 三、波的衍射 三、波的衍射 三、波的衍射 1．波的衍射：波绕过障碍物继续传播的现象. 2．明显衍射条件：△x≤λ 思考：声音的衍射现象明显（隔墙有耳）而光的衍射现象不明显（不能说隔墙有眼） 3. 理解： ①是波的特有现象 ②有明显与不明显之分 ③孔或障碍物的尺寸越小衍射现象越明显 ④是能量衰减的一个过程 ⑤直线传播只是一种近似 三、波的衍射 例3、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是一个小孔，O是波源．图中已画出波源所在区域的传播情况，每两条相邻的波纹(图中曲线)之间的距离表示一个波长．对于波经过孔之后的 传播情况，下列描述正确的是 (　　) A．此时能观察到明显的衍射现象 B．若将孔AB扩大，则有可能观察不到明显的衍射现象 C．挡板前、后波纹之间距离相等 D．若孔的大小不变，使波源频率增大，则一定能观察到明显的衍射现象 答案：ABC 三、波的衍射 变式1、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，以下方法可以使衍射现象更明显的是(　　) 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 答案：BC 三、波的衍射 变式2 如图所示，O是水面上一波源，实、虚线分别表示该时刻相邻的波峰、波谷，A是挡板，B是小孔．经过一段时间，水面上的波形将分布于 (　　) A．整个区域 B．阴影Ⅰ以外区域 C．阴影Ⅱ以外区域 D．阴影Ⅲ以外区域 答案：B Lavf57.83.100 Lavf57.83.100 $