3.4 波的反射与折射(课件PPT)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册（教科版）

该高中物理课件聚焦“波的反射与折射”，系统梳理反射定律、折射特点及相关物理量规律，通过“情境思辨”（如山谷回声、鱼缸声波现象判断）导入，衔接机械波传播特性，以知识点分点、探究问题提示为支架，帮助学生构建知识脉络。 其亮点在于融合科学探究与科学思维，通过“回声测距三种情况”例题、水波折射实验分析等实例，结合物理量对比表格（反射折射中频率、波速、波长特点），培养学生模型建构与科学推理能力。学生能深化对波现象的理解，教师可依托清晰结构提升教学效率。

4.波的反射与折射 第三章　机械波 1 1.了解波的反射现象及其规律，会解答有关问题。 2.了解波的折射现象。 素养目标 2 目 录 CONTENTS 基础知识落实 核心要点突破 教学效果检测 课时作业 3 基础知识落实 目 录 4 知识点一　波的反射现象 1. 波的反射：波在传播过程中，遇到两种介质的界面时 ⁠到原介质 继续传播的现象。 2. 波的反射定律：机械波在两种介质的界面处要发生反射，反射波线、入 射波线和法线在同一 内，反射波线和入射波线位于 ⁠两 侧，反射角 ⁠入射角。 返回 平面 法线 等于 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 知识点二　波的折射现象 1. 波的折射：波在传播过程中，从一种介质进入另一种介质时，波传播 的 ⁠发生偏折的现象。 2. 波的折射的特点：波的折射中，波的 不变， 和 ⁠ ⁠发生改变。 方向 频率 波速 波 长 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 　观察下列图片的情境，判断下列说法的正误。 （1）我们对着山谷大喊时会听到“连绵不断”的回声是波的折射现象。 （　×　） （2）对着家中的鱼缸大喊时会看见鱼缸中的鱼儿受到“惊吓”是波的反射 现象。 （　×　） （3）夏天雷雨天气时听到“隆隆不断”的雷声是声波的反射现象。（　√　） × × √ 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 核心要点突破 目 录 8 要点一　波的反射 【探究】 观察有关波的反射示意图。 请思考： 波的反射遵循什么样的规律？ 提示：波的反射遵循光的反射规律：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。 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 【归纳】 1. 波的反射的理解 （1）波遇到两种介质的界面时总会发生反射。 （2）机械波的反射与光的反射相似，遵循反射规律。 2. 波的反射过程中有关物理量的特点 波的反射 传播方向 改变，θ反=θ入 频率f 不变 波速v 不变 波长λ 不变 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 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。 解析： 由波的频率公式f=得f= Hz=340 Hz。因波的频率不变，则 在海水中的波速为v海=λ′f=4.5×340 m/s=1 530 m/s。 （2）若物体在海面上发出的声音经0.5 s听到回声，则海水深度为多少？ 答案： 382.5 m 340　 1 530　 解析：入射声波和反射声波用时相同，则海水深度为 s=v海=1 530× m=382.5 m。 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） （3）若物体发出声音的同时并以5 m/s的速度由海面向海底运动，则经过 多长时间听到回声？ 答案：0.498 s 解析： 物体与声音运动的过程示意图如图所示。 设听到回声的时间为t， 则v物t＋v海t=2s。 代入数据解得 t≈0.498 s。 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 规律方法 回声测距的三种情况（声源从发出声音至接收到回声经过时间为t） （1）当声源不动、障碍物静止时，声源与障碍物的距离为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，声源发声时声源与障碍物的距离为s=。 （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，声源发声时声源与障碍物的距离为s=。 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 1. 〔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 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，D错误。 √ √ 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 2. 人耳只能区分相差0.1 s以上的两个声音，人要能听到自己讲话的回声， 离障碍物的距离至少要大于（　　） A． 34 m B． 17 m C． 100 m D． 170 m 解析：　声波在空气中传播的速度约为340 m/s，因此2s=vt，s==17 m， B正确。 √ 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 要点二　波的折射现象 【探究】观察有关波的折射示意图。 请思考： 波的折射遵循什么样的规律？ 提示：波的折射遵循光的折射规律：入射线和折射线分居在法线两侧并且 在同一个平面内；波从一种介质进入另一种介质，只有频率不变，波速和 波长均发生变化。 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 【归纳】 1. 波的折射的理解 （1）波从一种介质进入另一种介质发生折射，是因为波在不同介质中的 波速不同。 （2）机械波垂直进入另一种介质时也发生折射现象，虽然传播方向不 变，但波速和波长都会改变。 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 2. 波的折射过程中有关物理量的特点 波的折射 传播方向 改变，θ折≠θ入 频率f 不变 波速v 改变 波长λ 改变 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 图中1、2、3分别代表入射线、反射线、折射线，则（　　） A． 1、2对应的波的波长、频率相等，波速不等 B． 1、2对应的波的波速、频率相等，波长不等 C． 1、3对应的波的波速、频率、波长均相等 D． 1、3对应的波的频率相等，波速、波长均不等 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） （2）波发生反射和折射时，波速是否发生变化？为什么？ 解析：D　1、2对应的波都在介质a中传播，故1、2对应的波的频率、波 速、波长均相等，A、B错误；1、3对应的波是在两种不同的介质中传播， 波速不同，但波源相同，因而频率相同，由λ=得波长不同，故C错误，D 正确。 思路点拨：（1）波发生反射和折射时，频率是否变化？为什么？ 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 1. 关于波的反射与折射，下列说法正确的是（　　） A． 入射波的波长一定等于反射波的波长，其频率不变 B． 入射波的波长一定小于反射波的波长，其频率不变 C． 入射波的波长一定大于折射波的波长，其频率不变 D． 入射波的波长一定小于折射波的波长，其频率不变 解析：　入射波与反射波在同种介质中传播，波速相同，频率由波源决 定，频率相同，由λ=知波长相同，A正确，B错误；因不知介质情况，所 以入射波与折射波的波长无法比较，C、D错误。 √ 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 2. 如图所示为一列水波在深度不同的水域传播时发生的折射现象，与折射前相比，折射后波的（　　） A． 波速变大 B． 波速变小 C． 频率变小 D． 频率变大 解析：　波的频率由波源决定，与介质无关，所以折射后频率不变，选 项C、D错误；由图可知水波在折射前传播时波长较长，折射后波长变短， 根据v=λf可知，折射后波速变小，选项B正确，选项A错误。 √ 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 教学效果检测 目 录 23 1. 根据波的反射和折射规律，以下说法正确的是（　　） A． 声波从空气传到平静的湖面上，声波在水面处只发生反射 B． 声波从空气传到平静的湖面上，声波在水面处只发生折射 C． 声波从空气传到平静的湖面上时既发生反射又发生折射 D． 声波从空气传到平静的湖面上时既不发生反射又不发生折射 解析：　根据波的反射和折射规律，声波从空气传到平静的湖面上时既 发生反射又发生折射，故C正确，A、B、D错误。 √ 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 2. 声波是一种机械波，在空气中传播速度约为340 m/s，人能听到的声波频 率在20 Hz到20 000 Hz之间，对于波长为34 m的声波，下列说法正确的是 （　　） A． 在水中它比波长为20 m的声波传播得更快一些 B． 不能产生折射现象 C． 它不能被人听到 D． 不能产生反射现象 √ 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 解析：　波速由介质决定，在同一介质中波速相同，故A错误；声波具有 波的特性，能发生波的反射和折射，故B、D错误；根据v=λf，代入数据解 得f==10 Hz，所以该波为次声波，人不能听见，故C正确。 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 3. 声波从声源发出，在向外传播的过程中，下列说法正确的是（　　） A． 波速在逐渐变小 B． 频率在逐渐变小 C． 振幅在逐渐变小 D． 波长在逐渐变小 解析：　声波在向外传播时，不管是否遇到障碍物引起反射，其波速 （由介质决定），频率（由波源决定）和波长均不变，A、B、D错 误；机械波是传递能量的一种方式，传递过程中有能量损耗，其振幅逐渐 变小，C正确。 √ 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 课时作业 目 录 28 题组一　波的反射现象 1. 〔多选〕下列哪些现象是由声波的反射形成的（　　） A． 夏天下雨时，我们总是先看到闪电，后听到雷声 B． 北京天坛的回音壁的回音现象 C． 同样的声音在房间里比在旷野里听起来响亮些 D． 在火车站候车大厅中，我们有时听不清播音员的声音 解析： 　先看到闪电，后听到雷声是由于光比声音传播得快，不是声 波的反射，故A错误；声波可以同光一样，具有反射现象，选项B、C、D 中描述的都是声波的反射现象，故B、C、D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 √ √ √ 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 2. 一列波遇到障碍物发生反射，反射后它（　　） A． 只有波长不变 B． 只有波速不变 C． 只有频率不变 D． 波长、波速、频率均不发生变化 解析：　波在发生反射时，入射波和反射波都在同一种介质中传播，所 以入射波和反射波的波速相等，又因入射波和反射波的频率相等，从而二 者的波长也是相等的，D正确。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 3. 机械波在传播过程中遇到障碍物时会发生反射，如果用射线表示波的传 播方向，下列说法正确的是（　　） A． 入射线与反射线一定在同一平面内，法线与这一平面垂直 B． 入射线与反射线可能在法线同侧 C． “回声”是声波的反射现象 D． “回声”是声波的折射现象 解析：　波的反射遵循波的反射定律，即反射线在入射线和法线所决 定的平面内，反射线和入射线分居法线两侧，故A、B错误；声波遇到 障碍物时可发生反射，形成回声，因此“回声”是声波的反射现象，故C 正确，D错误。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 4. 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 解析：　由d=v• ＋v• ，可得山谷的宽度约为d=425 m，故选项C 正确。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 题组二　波的折射现象 5. 一列机械波从甲介质进入乙介质继续传播，下列各量一定不发生变化的 是（　　） A． 波长 B． 波速大小 C． 频率 D． 传播方向 解析：　机械波的频率由波源决定，与介质无关，而波长、波速大小、 传播方向均可能改变，故C正确。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 6. 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． 波垂直于界面入射发生折射时，波的传播方向一定会发生改变 解析：　一切波都能发生折射，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，C正确；波垂直于界面入射 发生折射时，波的传播方向不会发生改变，D错误。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 7. 在发波水槽的底部放置一块玻璃板，将水槽分为不同深浅的两个部分 A、B。一列水波从深水区A入射到浅水区B时发生了折射的情况如图所示。 图中实线表示A区域水波的波峰，波速为v1 ，频率为f1，与分界面的夹角为 α。虚线表示B区域水波的波峰，波速为v2，频率为f2，与分界面的夹角为 β。由图可推得（　　） A． f1＜f2 B． v1=v2 C． = D． = √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 解析：　设AB界面处相邻两波峰之间的距离为L，则λ1=Lsin α，λ2=Lsin β，因为折射不改变波的频率，即f1=f2，根据v=λf，可得===， 故选D。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 8. 〔多选〕关于波的反射和折射，下列说法正确的是（　　） A． 在空旷的山谷里叫喊，可以听到回音，这是声波的反射现象 B． 地震波在向上传播的过程中，传播速度发生了改变，则同时发生了 折射 C． 波的传播方向发生了改变，一定是发生了折射 D． 波的传播方向发生了改变，一定是发生了反射 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 解析： 　在空旷的山谷里叫喊，可以听到回音，这是声波的反射现象， A正确；地震波在向上传播的过程中，传播速度发生了改变，则传播的介 质发生了变化，一定同时伴随着波的折射现象，B正确；波的传播方向发 生了改变，可能是发生了折射，也可能是发生了反射，C、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 9. 如图 （选填“a”或“b”）所示是水波的反射现象。机械波发生折 射时，传播方向发生改变，但 （选填“波速”“波长”或“频 率”）不变。 解析：反射光线与入射光线关于法线对称，所以图a所示是水波的反射现 象；机械波发生折射时，传播方向发生改变，但频率不变。 a　 频率　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 10. 天空中有近似等高的浓云层。为了测量云层的高度，在水平地面上与 观测者的距离为d=3.0 km 处进行一次爆炸，观测者听到由空气直接传来的 爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差Δt=6.0 s。试估算云层下表面距 地面的高度。（已知空气中的声速v= km/s） 答案：2.0×103 m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 解析：如图所示，设A表示爆炸处，O表示观测者所在处，B表示云层反射点，用h表示云层下表面到地面的高度，用t1 表示爆炸声直接经地面传到观测者所在处所用的时间，则有d=vt1 用t2 表示爆炸声经云层反射后到达O处所经过的时间，因为反射角等于入射角，所以2=vt2 已知t2－t1=Δt 联立可得h= 代入数据得h=2.0×103 m。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） $