波的反射折射和衍射（課件）高二物理（人教版2019選擇性）

第三章：第3節(jié)波的反射、折射和衍射高中物理選擇性必修第一冊主講老師：×××目錄CONTENT高中物理選擇性必修第一冊波的反射波的折射波的衍射課堂小結問題？01.高中物理選擇性必修第一冊

我們知道，聲音在傳播過程中，遇到障礙物時會發(fā)生反射。對著遠處的峭壁大喊一聲會聽到回聲，就是聲波在峭壁上反射的結果。生活中，你是否注意過水波的反射？觀察與思考02.高中物理選擇性必修第一冊波的反射應該遵從什么規(guī)律？波的反射第一部分波的反射01.高中物理選擇性必修第一冊法線分界面2.反射定律：入射線、法線、反射線在同一平面內，入射線與反射線分居法線兩側，反射角等于入射角。（1）反射波的波長、頻率、波速都跟入射波相同．（2）波遇到兩種介質界面時，總存在反射．1.定義：當波傳播到兩種介質的分界面時，一部分返回來繼續(xù)傳播的現象。3.說明：學以致用1、202.高中物理選擇性必修第一冊2．回聲是聲波的反射現象．1．夏日的雷聲轟鳴不絕聲波在云層界面多次反射．

聲波在普通房間里遇到墻壁，地面，天花板發(fā)生反射時，由于距離近，原聲與回聲幾乎同時到達人耳．人耳只能分開相差0.1s以上的聲音．所以，在房間里聽不到回聲，人在房間里講話感覺聲音比在野外大，而普通房間里的慢帳、地毯、衣物等會吸收聲波，會影響室內的聲響效果．學以致用303.高中物理選擇性必修第一冊3.如圖所示，一場大雪過后，人們會感到外面萬籟俱寂．這是怎么回事？難道是人的活動減少了嗎？高中物理選擇性必修第一冊

【分析】剛下過的雪是新鮮蓬松的，它的表面層有許多小氣孔．當外界的聲波傳入這些小氣孔時便要發(fā)生反射．由于氣孔往往是內部大而口徑?。?，僅有少部分波的能量能通過口徑反射回來，而大部分的能量則被吸收掉了．所以不是人的活動減少了。學以致用3分析04.高中物理選擇性必修第一冊4.《列子.湯問》里記載：秦青顧謂其友曰：“昔韓娥東之齊，匱糧，過雍門，鬻歌假食。既去而余音繞梁欐，三日不絕，左右以其人弗去?！薄獋髡f春秋戰(zhàn)國時代，韓國有個名叫韓娥的歌唱能手，為了贊美她的歌聲，有了“余音繞梁，三日不絕”這個成語。請解讀“余音繞梁，三日不絕”中的科學知識。是聲波的反射，當然這里運用了夸張的表達手法。學以致用405.學以致用5——回聲測距06.高中物理選擇性必修第一冊1.當聲源不動時,聲波遇到了靜止障礙物會返回來繼續(xù)傳播,由于反射波與入射波在同一介質中傳播速度相同,因此,入射波和反射波在傳播距離一樣的情況下,用的時間相等,設經過時間t聽到回聲,則聲源距障礙物的距離為s=v聲

。2.當聲源以速度v向靜止的障礙物運動或障礙物以速度v向靜止的聲源運動時,聲源發(fā)聲時障礙物到聲源的距離為s=(v聲+v)。3.當聲源以速度v遠離靜止的障礙物或障礙物以速度v遠離靜止的聲源時,聲源發(fā)聲時障礙物到聲源的距離s=(v聲-v)。高中物理選擇性必修第一冊

蝙蝠在飛行時，會發(fā)出一種尖叫聲，這是一種超聲波信號，是人類無法聽到的，因為它的音頻很高。這些超聲波的信號若在飛行路線上碰到其他物體，就會立刻反射回來，在接收到返回的信息之后，蝙蝠于振翅之間就完成了聽、看、計算與繞開障礙物的全部過程。學以致用607.觀察與思考08.高中物理選擇性必修第一冊原始的捕魚方法——叉魚！魚叉是直的，我們看到視頻里的魚叉插進水中是彎的,正如我們看到的水中的鉛筆，這就是光的折射現象。機械波會發(fā)生折射嗎？波的折射第二部分波的折射01.高中物理選擇性必修第一冊1.定義：波從一種介質進入另一種介質時，波的傳播方向發(fā)生了改變的現象叫做波的折射。（同初中光的折射）2.折射定律：入射線、法線、折射線在同一平面內，入射線與折射線分居法線兩側．界面介質I介質II法線入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一種介質中的速度跟波在第二種介質中的速度之比。（第四章《光》具體介紹）對折射的理解03.高中物理選擇性必修第一冊2.當入射速度大于折射速度時，折射角折向法線。3.當入射速度小于折射速度時，折射角折離法線。4.當垂直界面入射時，傳播方向不改變。5.折射時，波的頻率不變，波速和波長都發(fā)生改變。1.折射的原因：是波在不同介質中的速度不同.思考與應用04.高中物理選擇性必修第一冊

如圖所示，駱駝隊白天在沙漠中行走時，隊伍后面的喊聲，隊伍前面往往聽不到，而夜晚就不同，聽的比較清楚，這是什么原因？提示：白天近地面的氣溫較高，聲速較大，聲速隨離地面高度的增加而減小.導致聲音傳播方向向上彎曲；夜晚地面溫度較低，聲速隨離地面高度的增加而增加，聲波的傳播方向向下彎曲，這也是在夜晚聲波傳播得比較遠的原因．波的反射與折射的對比05.高中物理選擇性必修第一冊波現象波的反射波的折射傳播方向改變θ反＝θ入改變θ折≠θ入頻率f不變不變波速v不變改變波長λ不變改變波的衍射第三部分問題？01.高中物理選擇性必修第一冊

我們學過成語“隔墻有耳”，也知道“未見其人，先聞其聲”的出處，你知道其中蘊含著物理原理嗎？觀察與思考02.高中物理選擇性必修第一冊在水塘里微風激起的水波遇到突出水面的小石子、蘆葦等會出現什么現象？會繞過它們繼續(xù)傳播，好像它們不存在一樣。波的衍射03.高中物理選擇性必修第一冊障礙物陰影區(qū)陰影區(qū)陰影區(qū)陰影區(qū)波源定義：波繞過障礙物繼續(xù)傳播的現象叫做波的衍射。波的衍射——波延展到“

影子”區(qū)域里的現象。衍：延展之意水波的衍射04.高中物理選擇性必修第一冊波的衍射現象05.高中物理選擇性必修第一冊實驗現象：在狹縫寬度d一定，不同波長的水波的衍射λ1=0.3dλ2=0.5dλ3=0.7d明顯較明顯不明顯發(fā)生明顯衍射的條件06.高中物理選擇性必修第一冊實驗表明：只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多，或者比波長更小時，才能觀察到明顯的衍射現象。1.衍射是波特有的現象，一切波都會產生衍射現象。2.衍射現象總是存在的，只有明顯與不明顯的差異。4.一般情況下，波長較大的波容易產生明顯的衍射現象。3.障礙物或孔的尺寸大小，并不是決定衍射能否發(fā)生的條件，僅是發(fā)生明顯衍射的條件波的衍射的應用07.高中物理選擇性必修第一冊無線電波繞過高大建筑物,聲波比光波更容易發(fā)生明顯衍射，主要是因為無線電波和聲波的波長較長的緣故。聲波波長：1.7cm——17m光波波長：0.4um——0.7um無線電波：0.3cm——3000m總結提升第四部分課堂小結高中物理選擇性必修第一冊01波的反射02波長折射03波的衍射波