3.3 波的反射、折射和衍射 课件-2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

该高中物理课件聚焦波的反射、折射和衍射，通过“观察与思考”“情境导入”等环节，结合水波实验、回声等生活现象引入，从现象到规律再到应用，构建连贯的学习支架。 其亮点在于以科学思维（模型建构、科学推理）和科学探究为核心，如反射用光线模型分析，衍射通过不同波长水波实验验证条件，例题联系生活情境。结构化小结助学生深化物理观念，教师可高效开展教学。

3 波的反射、折射和衍射 第三章 机械波 通过构建光线物理模型的方法，分析解释有关反射、折射的现象。 02 通过观察实验及生活现象，知道机械波的反射和折射特点，掌握回声测距的方法 。 01 通过实验，知道波的衍射现象和波产生明显衍射现象的条件。 03 重难点 重点 重点 01 波的反射 波从一种介质传播到另一种介质表面时，会发生什么现象呢？ 公司logo 公司logo 观察与思考 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。 反射现象 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。 公司logo 公司logo 核心知识 在波的反射现象中，反射波和入射波的频率、波速和波长是否相同？为什么？ 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v=λf 知，波长相同 公司logo 公司logo 思考与讨论 答案　能，声波直接到达A的时间t1== s 声波先到达障碍物C，然后到达A的时间t2== s= s 时间差Δt=t2-t1=(-) s≈0.14 s>0.1 s，所以能把原声和回声区别开来 1.听者A、声源B和障碍物C在一条直线上，如图所示。声源在听者和障碍物之间，距听者12 m，距障碍物24 m，若听者能将先后两次声音区别开的最短时间间隔是0.1 s。试通过计算，说明听者能否把原声和回声区别开来？已知声音在空气中的传播速度为340 m/s。 例题 1.声源不动时，声波遇到静止障碍物会被反射回来继续传播 回声测距 声源 障碍物 v声 设经过时间t听到回声，则声源距障碍物的距离为s=v声 入射波 反射波 同一介质中 波速相同 传播距离一样 用的时间相等 公司logo 公司logo 总结提升 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 障碍物 v声 v 声源发声时障碍物到声源的距离为s=(v声+v) 公司logo 公司logo 总结提升 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) 障碍物 声源 v声 v 公司logo 公司logo 总结提升 02 波的折射 观察一列水波在深度不同的水域传播 公司logo 公司logo 观察与思考 波的折射 波从一种介质传播进入另一种介质时，传播方向可能发生改变的现象 水波的折射：一列水波在深度不同的水域传播时，在交界处发生折射 一切波都会 发生折射 公司logo 公司logo 核心知识 在波的折射现象中，折射波与入射波的频率相同吗？波长相同吗？ 折射波和入射波的频率都与波源的频率相同 折射时波在不同种介质中传播 波速不同 由v=λf 知，波长不同 公司logo 公司logo 思考与讨论 一列声波在空气中的波长为0.2 m，当该声波从空气中以某一角度传入介质Ⅱ中时，波长变为0.6 m，如图所示，若空气中的声速是340 m/s。求：(1)该声波在介质Ⅱ中传播时的频率。 答案　1 700 Hz (2)该声波在介质Ⅱ中传播的速度。 答案　1 020 m/s 例题 (1)声波在空气中传播时，由v=λf 可得声波在空气中传播时的频率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。 波的反射和折射的比较 比较项 波的反射 波的折射 物理量决定因素 频率f 不变 不变 由波源决定 波速v 不变 改变 由介质决定 波长λ 不变 改变 与介质和波源有关 公司logo 公司logo 总结提升 03 波的衍射 声波绕过墙壁 水波绕过芦苇 水波绕过礁石 波在传播过程中遇到障碍物时，波的行为会发生什么变化？ 波可以绕过障碍物继续传播 波的衍射 公司logo 公司logo 情境导入 波的衍射 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 一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象 公司logo 公司logo 核心知识 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　低音更容易绕过高墙 由v=λf 知，声速相同，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 公司logo 公司logo 思考与讨论 3.(2025·天津市第四十三中学高二期中)某同学观察到波长不同的水波通过三个宽度相同的狭缝时的现象，在甲、乙、丙三幅照片中，波长分别是狭缝宽度的、、，如图所示，下列说法正确的是 A.水波通过狭缝后波长变短 B.这是水波的衍射现象，有些波 不能发生衍射现象 C.此现象可以说明，波长一定， 缝越窄衍射现象越明显 D.此现象可以说明，缝宽一定，波长越长衍射现象越明显 √ 例题 水波通过狭缝后波长不变，选项A错误； 这是水波的衍射现象，衍射是波特有的性质，任何波都能发生衍射现象，选项B错误； 该实验的狭缝宽度相等，波长不等，则此现象可以说明，缝宽一定，波长越长衍射现象越明显，选项C错误，D正确。 4. (2025·百色市高二期末)在一次课外活动中，某同学向平静水面上扔一块石头，形成如图的波形，已知相邻实线间的距离等于一个波长，不考虑水波的反射，水波向外传播遇到如图1、2、3、4四个障碍物，遇到障碍物后水波传播情况为a、b、c、d四种可能形态，正确的是 A.a处 B.b处 C.c处 D.d处 √ 例题 当障碍物或孔的尺寸与机械波的波长相比差不多或小于波长时，才可发生明显的衍射现象，由题图可知，障碍物1中的孔或者障碍物4的尺寸与水波的波长差不多，则水波通过障碍物1中的孔或者障碍物4时能发生明显的衍射现象，题图中a、d两处水波的形态错误；障碍物3中的孔或者障碍物2的尺寸比水波的波长更大，则水波通过障碍物3中的孔或者障碍物2时不能发生明显的衍射现象，故b处水波形态错误，c处水波形态正确。故选C。 波的反射和折射 波的反射　 波的折射 波的衍射 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 波可以绕过障碍物继续传播 一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象 在界面反回原来介质传播 反射规律 三线共面，两线分居，两角相等 波从一种介质进入另一种介质时传播方向发生偏折 课堂小结 本课结束 Keep Thinking! $