3.4 波的反射与折射(Word学生用书)-【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)
2026-10-12
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教辅
摘要:
该高中物理课件聚焦波的反射与折射,系统涵盖现象、规律及频率、波速、波长等物理量变化,通过情境思辨(如山谷回声、雷雨雷声等实例判断正误)导入,连接生活经验与新知识,搭建学习支架。
其亮点在于以科学探究(观察示意图思考规律)和科学思维(归纳物理量特点、典例推理)为核心,结合物理观念培养。如典例1通过回声测距问题,强化波速与频率关系,提升学生推理能力,教师可依托此资料实施探究式教学,提高效率。
内容正文:
4.波的反射与折射
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。
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。
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。
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。( )
要点一 波的反射
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?
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
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。
(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?
(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?
尝试解答
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=。
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
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
要点二 波的折射现象
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?
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。
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
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
思路点拨:(1)波发生反射和折射时,频率是否变化?为什么?
(2)波发生反射和折射时,波速是否发生变化?为什么?
尝试解答
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
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
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
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
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
完成课后作业 第三章 4.
答案
4.波的反射与折射
【基础知识落实】
知识点一
1.返回 2.平面 法线 等于
知识点二
1.方向 2.频率 波速 波长
情境思辨
(1)× (2)× (3)√
【核心要点突破】
要点一
知识精研
【探究】 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。
【典例 1】 (1)340 1 530 (2)382.5 m (3)0.498 s
解析:(1)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)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。
(3)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。
素养训练
1.BC 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。
2.B 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。
要点二
知识精研
【探究】 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。
【典例 2】 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。
素养训练
1.A 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。
2.B 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。
【教学效果检测】
1.C 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。
2.C 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。
3.C 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。
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