新课标鲁科版3-4 选修三2.3《波的干涉和衍射》课件1

课件33张PPT。各种波在传播过程中，遇到较大的障碍物时，都会发生反射现象．声波在遇到较大的障碍物后也会反射回来．反射回来的声波传入人耳，听到的就是回声，我们在山中、在大的空房间里大声说话时，都会听到回声．1．波线代表了 ．
2．波入射时波线与法线的夹角叫 ；反射时，波线与法线的夹角叫 ．
3．在波的反射现象中，入射角 反射角，反射后，波的波长、频率 ．
4．在波的折射现象中，折射定律表达式为
.波的传播方向入射角反射角等于不变
1.波面
在波的传播过程中，任一时刻介质中任何振动状态相同的点联结成的面叫做波阵面或波面．
说明：波面为球面的波叫球面波，波面为平面的波叫平面波．2．波线：沿波的传播方向作一些带箭头的线，叫做波线．
(1)波线的指向表示波的传播方向．
(2)在各向同性的均匀介质中，波线恒定与波面垂直．
(3)球面波的波线是沿半径方向的直线，平面波的波线是垂直于波面的平行直线．(如下图甲、乙所示)．
(1)介质中任一波面上的各点，都可以看做发射子波的波源，其后任意时刻，这些子波在波前进方向的包络面就是新的波面．(2)利用惠更斯原理解释波的传播：如图甲，以O为球心的球面波在时刻t的波面为γ，按照惠更斯原理，γ面上每个点都是子波的波源．设各个方向的波速都是v，在Δt时间之后各子波的波面如图中弧线所示，弧线圆的半径是vΔt.γ′是这些子波波面的包络面，它就是原来球面波的波面在时间Δt后的新位置．可以看出，新的波面仍是一个球面，它与原来球面的半径之差为vΔt，表示波向前传播了vΔt的距离．
与此类似，可以用惠更斯原理说明平面波的传播(如图乙).
(1)波的反射
波遇到障碍物会返回来继续传播的现象，叫做波的反射．
(2)反射定律
①入射波线、法线、反射波线在同一平面内，且入射角等于反射角．
②反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同．
夏天的雨季，大雨来临前一道闪电过后，接着我们会听到一阵“轰轰隆隆”的雷鸣，说一说这种雷声是怎么形成的．
答案：云层积累的大量电荷放电，形成闪电同时发出巨大声音，闪电声在不同云层之间反复反射，所以较长时间内听到“轰轰隆隆”的声音.
(1)波的折射
波从一种介质射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象，叫做波的折射．
(2)折射定律
①内容：入射角的正弦与折射角的正弦之比等于波在第一种介质中的速度与波在第二种介质中的速度之比特别提醒：
(1)波在发生反射或折射后，其频率不变，故我们听到的回声与原声相同，花样游泳运动员在水下与水上听到的音乐相同．
(2)由于折射率n12 故一列波由波速快的介质Ⅰ进入波速慢的介质Ⅱ，波的传播方向会向界面的法线靠近．
(2009·西安高二检测)一列波从空气传入水中，保持不变的物理量是
(　　)
A．波速　　　 B．波长　　　
C．频率　　　 D．振幅
答案：C
如图所示，图a是高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收的信号间的时间差，测出被测物体的速度．图b中P1、P2是测速仪发出的超声波信号，n1，n2分别是P1、P2由汽车反射回来的信号，设测速仪匀速扫描，P1、P2之间的时间间隔Δt＝1.0s，超声波在空气中传播速度是v＝340m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图b可知，汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离是________m，汽车的速度是________m/s.解析：设汽车在接收到P1、P2两个信号时距测速仪的距离分别为s1、s2
则有：2s1－2s2＝vΔt′答案：17　17.9
(2009·新建高二检测)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，此物体在海面上发出的声音经0.5 s听到回声，则海水深为多少米？
答案：382.5 m
如图所示，是声波从介质Ⅰ进入介质Ⅱ的折射情况，由图判断下面说法中正确的是 (　　)A．入射角大于折射角，声波在介质Ⅰ中的波速大于它在介质Ⅱ中的波速
B．入射角大于折射角，Ⅰ可能是空气，Ⅱ可能是水
C．入射角小于折射角，Ⅰ可能是钢铁，Ⅱ可能是空气
D．介质Ⅰ中波速v1与介质Ⅱ中波速v2满足：答案：A
如图所示，某列波以60°的入射角由甲介质射到乙介质的界面上同时产生反射和折射，若反射波的波线与折射波的波线的夹角为90°，此波在乙介质中的波速为1.2×105km/s.
(1)该波的折射角为________．
(2)该波在甲介质中的传播速度为多少？
(3)该波在两种介质中的波长比为多少？
为什么在空房间里讲话感觉到声音特别响？
解析：声波在普通房间里遇到墙壁、地面、天花板发生反射时，由于距离近，原声与回声几乎同时到达人耳．人耳只能分开相差0.1s以上的声音．所以，人在空房间里讲话感觉声音特别响，而普通房间里的幔帐、沙发、衣物等会吸收声波，使反射不够强，所以人在普通房间里讲话不如在空房间里讲话响．
墙壁的传音性比空气好得多，但把门窗关闭后，外面传入室内的声音却明显地减弱，这是为什么？
答案：声波原来在空气中传播，如果没有障碍物，能直接传到室内，当把门窗关闭后，声波遇到墙壁和门窗，在界面上发生反射和折射现象，只有折射进入墙壁和门窗的声波才能进入室内，虽然墙壁和门窗的传音性能好但反射性能也好，所以大部分声波被反射回去，室内的声音就显著地减弱了．