3.3 波的反射、折射和衍射 课件（21张PPT）
文档属性
| 名称 | 3.3 波的反射、折射和衍射 课件（21张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 4.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-10-12 06:07:17 | ||
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文档简介
(共21张PPT)
3 波的反射、折射和衍射
第三章 机械波
新课导入
我们知道，声音在传播过程中，遇到障碍物时会发生反射.对着远处的峭壁大喊一声会听到回声，就是声波在峭壁上反射的结果.生活中，你是否注意过水波的反射？波的反射应该遵从什么规律？
演示1：观察反射现象：在水波槽中放一块长木板，会看到从波源发出的圆形波，遇到长木板后，有一列圆形波从长木板反射回来.
课堂探究
1.反射：波遇到介质界面会返回来继续传播的现象．
波反射的实物图
一、波的反射
2.反射定律：
波反射的线路图
（1）入射线（表示入射波方向的线）与法线的夹角i叫作入射角.
（2）反射线（表示反射波方向的线）与法线的夹角i'叫作反射角.
（3）在波的反射中，遵循下述规律：
①反射角等于入射角.
②反射波的波长、频率和波速都跟入射波的相同.
思考1：如图所示，一场大雪过后，人们会感到外面万籁俱静．
这是怎么回事？难道是人的活动减少了吗？
刚下过的雪是新鲜蓬松的,它的表面层有许多小气孔.当外界的声波传入这些小气孔时便要发生反射.由于气孔往往是内部大而口径小.所以,仅有少部分波的能量能通过口径反射回来,而大部分的能量则被吸收掉了.所以不是人的活动减少了.
波在传播过程中，从一种介质进入另一种介质时，波的传播方向发生偏折的现象叫作波的折射．
二、波的折射
介质A
介质B
波折射的实物图
思考2：如图所示，骆驼队白天在沙漠中行走时，队伍后面的喊声，队伍前面往往听不到，而夜晚就不同，听的比较清楚，这是什么原因？
白天近地面的气温较高，声速较大，声速随离地面高度的增加而减小导致声音传播方向向上弯曲；夜晚地面温度较低，声速随离地面高度的增加而增加，声波的传播方向向下弯曲，这也是在夜晚声波传播地比较远的原因．
例1 （多选）下列说法正确的是( )
A.波发生反射时，波的频率不变，波速变小，波长变短
B.波发生反射时，波的频率、波长、波速均不变
C.波发生折射时，波的频率不变，但波长、波速发生变化
D.波发生折射时，波的频率、波长、波速均发生变化
解析：波发生反射时，波在同一种介质中传播，频率、波长和波速均不变， 错误， 正确；波发生折射时，是从一种介质传播到另一种介质，波速发生变化，波的频率由波源决定，所以频率不变，由公式 可知，波长发生变化， 正确， 错误。
BC
看图，猜一个成语
“隔墙有耳”这一成语中蕴含着物理学中“波的衍射”这一原理
三、波的衍射
1.定义:波可以绕过绕过障碍物继续传播,这种现象叫作波的衍射.
三、波的衍射
演示2：在水槽里放两块挡板，中间留一个狭缝，观察水波通过狭缝后的传播情况（图甲）.保持水波的波长不变，改变狭缝的宽度，观察水波的传播情况有什么变化（图乙）
结论：波长一定的情况下，狭缝宽度越小，衍射现象越明显
演示3：保持狭缝的宽度不变，改变水波的波长，观察波的传播情况有什么变化.
波长分别是狭缝宽度的
波长分别是狭缝宽度的
波长分别是狭缝宽度的
结论：狭缝的宽度不变的情况下，波长越长，衍射现象越明显
2.波发生明显衍射现象的条件:只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟过相差不多相差不多,或者比过更小时,才能观察到明显的衍射现象.
3.一切波都能发生衍射.衍射是波特有的现象.
1.定义:波可以绕过绕过障碍物继续传播,这种现象叫作波的衍射.
三、波的衍射
例2 （多选）如图所示是观察水面波衍射的实验装置， 和 是两块挡板， 是一个小孔， 是波源，图中已画出波源所在区域的传播情况，每两条相邻的波纹（图中曲线）之间的距离表示一个波长，则对于波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是( )
A.此时能明显观察到波的衍射现象
B.如果将孔扩大，有可能观察不到明显的衍射现象
C.挡板前后波纹之间距离相等
D.如果孔的大小不变，使波源频率增大，一定能明显观察到衍射现象
解析：由图可看出孔的尺寸跟波长相差不多，所以能明显观察到波的衍射现象，A对；如将孔扩大到跟波长相差很多，则观察不到明显的衍射现象，B对；衍射不改变波的频率，在同种介质中波的传播速度不变，由 知，波长不变，C对；若增大波源频率，则波长减小，有可能观察不到明显的衍射现象，D错。
ABC
1.图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则( )
A．2与1的波长、频率相等，波速不等
B．2与1的波速、频率相等，波长不等
C．3与1的波速、频率、波长均相等
D．3与1的频率相等，波速、波长均不等
课堂达标
D
2.以下关于波的衍射的说法正确的是( )
A.波遇到障碍物时,一定会发生明显的衍射现象
B.当障碍物的尺寸比波长大得多时,衍射现象很明显
C.当孔的大小比波长小时,衍射现象很明显
D.只有当障碍物的尺寸与波长相差不多时,才会发生明显的衍射现象
C
3.(多选)如图所示，S为在水面上振动的波源，M、N为水面上的两块挡板，其中N板可以移动，两板中间有一狭缝，此时测得A处水没有振动．为使A处水也能发生振动，可采用的方法是( )
A．使波源的频率增大
B．使波源的频率减小
C．移动N使狭缝的距离增大
D．移动N使狭缝的距离减小
BD
4. 在水波槽的衍射实验中，若打击水面的振子振动的频率是5 Hz，水波在水波槽中的传播速度是0.05 m/s，为观察到显著的衍射现象，小孔直径d应为( )
A．10 cm B．5 m
C．d>1 cm D．d<1 cm
解析：本题考查波发生明显衍射的条件，一般直接比较孔的直径d与水波波长λ的关系即可，当d<λ时肯定发生明显的衍射，由题知水波的波长λ＝＝ m＝0.01 m＝1 cm.即孔径d应与1 cm相当或比它还小．
D
T
谢谢观看
HANK YOU!
3 波的反射、折射和衍射
第三章 机械波
新课导入
我们知道，声音在传播过程中，遇到障碍物时会发生反射.对着远处的峭壁大喊一声会听到回声，就是声波在峭壁上反射的结果.生活中，你是否注意过水波的反射？波的反射应该遵从什么规律？
演示1：观察反射现象：在水波槽中放一块长木板，会看到从波源发出的圆形波，遇到长木板后，有一列圆形波从长木板反射回来.
课堂探究
1.反射：波遇到介质界面会返回来继续传播的现象．
波反射的实物图
一、波的反射
2.反射定律：
波反射的线路图
（1）入射线（表示入射波方向的线）与法线的夹角i叫作入射角.
（2）反射线（表示反射波方向的线）与法线的夹角i'叫作反射角.
（3）在波的反射中，遵循下述规律：
①反射角等于入射角.
②反射波的波长、频率和波速都跟入射波的相同.
思考1：如图所示，一场大雪过后，人们会感到外面万籁俱静．
这是怎么回事？难道是人的活动减少了吗？
刚下过的雪是新鲜蓬松的,它的表面层有许多小气孔.当外界的声波传入这些小气孔时便要发生反射.由于气孔往往是内部大而口径小.所以,仅有少部分波的能量能通过口径反射回来,而大部分的能量则被吸收掉了.所以不是人的活动减少了.
波在传播过程中，从一种介质进入另一种介质时，波的传播方向发生偏折的现象叫作波的折射．
二、波的折射
介质A
介质B
波折射的实物图
思考2：如图所示，骆驼队白天在沙漠中行走时，队伍后面的喊声，队伍前面往往听不到，而夜晚就不同，听的比较清楚，这是什么原因？
白天近地面的气温较高，声速较大，声速随离地面高度的增加而减小导致声音传播方向向上弯曲；夜晚地面温度较低，声速随离地面高度的增加而增加，声波的传播方向向下弯曲，这也是在夜晚声波传播地比较远的原因．
例1 （多选）下列说法正确的是( )
A.波发生反射时，波的频率不变，波速变小，波长变短
B.波发生反射时，波的频率、波长、波速均不变
C.波发生折射时，波的频率不变，但波长、波速发生变化
D.波发生折射时，波的频率、波长、波速均发生变化
解析：波发生反射时，波在同一种介质中传播，频率、波长和波速均不变， 错误， 正确；波发生折射时，是从一种介质传播到另一种介质，波速发生变化，波的频率由波源决定，所以频率不变，由公式 可知，波长发生变化， 正确， 错误。
BC
看图，猜一个成语
“隔墙有耳”这一成语中蕴含着物理学中“波的衍射”这一原理
三、波的衍射
1.定义:波可以绕过绕过障碍物继续传播,这种现象叫作波的衍射.
三、波的衍射
演示2：在水槽里放两块挡板，中间留一个狭缝，观察水波通过狭缝后的传播情况（图甲）.保持水波的波长不变，改变狭缝的宽度，观察水波的传播情况有什么变化（图乙）
结论：波长一定的情况下，狭缝宽度越小，衍射现象越明显
演示3：保持狭缝的宽度不变，改变水波的波长，观察波的传播情况有什么变化.
波长分别是狭缝宽度的
波长分别是狭缝宽度的
波长分别是狭缝宽度的
结论：狭缝的宽度不变的情况下，波长越长，衍射现象越明显
2.波发生明显衍射现象的条件:只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟过相差不多相差不多,或者比过更小时,才能观察到明显的衍射现象.
3.一切波都能发生衍射.衍射是波特有的现象.
1.定义:波可以绕过绕过障碍物继续传播,这种现象叫作波的衍射.
三、波的衍射
例2 （多选）如图所示是观察水面波衍射的实验装置， 和 是两块挡板， 是一个小孔， 是波源，图中已画出波源所在区域的传播情况，每两条相邻的波纹（图中曲线）之间的距离表示一个波长，则对于波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是( )
A.此时能明显观察到波的衍射现象
B.如果将孔扩大，有可能观察不到明显的衍射现象
C.挡板前后波纹之间距离相等
D.如果孔的大小不变，使波源频率增大，一定能明显观察到衍射现象
解析：由图可看出孔的尺寸跟波长相差不多，所以能明显观察到波的衍射现象，A对；如将孔扩大到跟波长相差很多，则观察不到明显的衍射现象，B对；衍射不改变波的频率，在同种介质中波的传播速度不变，由 知，波长不变，C对；若增大波源频率，则波长减小，有可能观察不到明显的衍射现象，D错。
ABC
1.图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则( )
A．2与1的波长、频率相等，波速不等
B．2与1的波速、频率相等，波长不等
C．3与1的波速、频率、波长均相等
D．3与1的频率相等，波速、波长均不等
课堂达标
D
2.以下关于波的衍射的说法正确的是( )
A.波遇到障碍物时,一定会发生明显的衍射现象
B.当障碍物的尺寸比波长大得多时,衍射现象很明显
C.当孔的大小比波长小时,衍射现象很明显
D.只有当障碍物的尺寸与波长相差不多时,才会发生明显的衍射现象
C
3.(多选)如图所示，S为在水面上振动的波源，M、N为水面上的两块挡板，其中N板可以移动，两板中间有一狭缝，此时测得A处水没有振动．为使A处水也能发生振动，可采用的方法是( )
A．使波源的频率增大
B．使波源的频率减小
C．移动N使狭缝的距离增大
D．移动N使狭缝的距离减小
BD
4. 在水波槽的衍射实验中，若打击水面的振子振动的频率是5 Hz，水波在水波槽中的传播速度是0.05 m/s，为观察到显著的衍射现象，小孔直径d应为( )
A．10 cm B．5 m
C．d>1 cm D．d<1 cm
解析：本题考查波发生明显衍射的条件，一般直接比较孔的直径d与水波波长λ的关系即可，当d<λ时肯定发生明显的衍射，由题知水波的波长λ＝＝ m＝0.01 m＝1 cm.即孔径d应与1 cm相当或比它还小．
D
T
谢谢观看
HANK YOU!