2.2 波的反射和折射 课件(2)

课件32张PPT。第2节　波的反射和折射课前自主学案核心要点突破课堂互动讲练课标定位知能优化训练 第
2
节　课标定位
学习目标：1.知道波面和波线．
2．了解惠更斯原理，知道用惠更斯原理描述波的方法．
3．掌握波的反射定律和波的折射定律．
重点难点：波的反射和折射定律．课前自主学案一、惠更斯原理
1．几个概念
(1)波面：从______发出的波，经过同一传播时间到达的各点所组成的面叫做_______或_______．波面是球面的波称为________，波面是平面的波称为________．
(2)波线：用来表示波的___________的线称为波线，波线与各个波面总是_______．波源波阵面波面球面波平面波传播方向垂直2．惠更斯原理
介质中________上的每一个点，都可以看成一个__________，这些___________发出子波．经过一定时间后，这些子波的________就构成下一时刻的________．这就是惠更斯原理．
二、波的反射
1．几个概念
在物理学中，把波遇到________时会返回来继续传播的现象叫做__________，入射波线与______的夹角叫做________，反射波线与_______的夹角叫做_________．波阵面新的波源新的波源包络面波面障碍物反射现象法线入射角法线反射角2．反射定律
反射波线、入射波线和_______在同一平面内，反射波线和入射波线分别位于_________，_______等于入射角．
三、波的折射
1．几个概念
在物理学中，把波在传播过程中，由一种介质进入另一种介质时，传播方向____________的现象，叫做___________．入射波的波线与______的夹角叫做_______i，折射波的波线与_____的夹角叫做________r.法线法线两侧反射角发生偏折波的折射法线入射角法线折射角2．折射现象
折射波的频率与入射波的频率________．波速和波长都发生了变化．
3．折射定律
(1)内容：入射角的正弦跟折射角的正弦之比，等于波在第Ⅰ种介质中的_______与波在第Ⅱ种介质中的_______之比．相同波速波速核心要点突破一、对惠更斯原理的理解和应用
1．球面波和平面波的比较2.利用惠更斯原理解释波的传播
如图2－2－1甲所示，以O为球心的球面波在t时刻的波面为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虚线所示，虚线圆的半径是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．图2－2－1
与此类似，可以用惠更斯原理说明平面波的传播，如图乙所示．即时应用(即时突破，小试牛刀)
1．对惠更斯原理的解释，下列说法中错误的是
(　　)
A．同一波面上的各质点振动情况完全相同
B．同一振源的不同波面上的质点的振动情况一定相同
C．球面波的波面是以波源为中心的一个个球面
D．无论怎样的波，波线始终和波面垂直解析：选B.按照惠更斯原理，波面是由振动情况完全相同的点构成的面，而不同波面上质点的相位不同，故A项说法对，B项说法错，由波面和波线概念判定，C、D项说法都正确．即时应用(即时突破，小试牛刀)
2．某人想听到自己发出的声音的回声，若已知声音在空气中的传播速度为340 m/s，那么他至少要离障碍物多远？(原声与回声区分的最短时间为 0.1 s )答案：17 m三、对折射定律的理解图2－2－23．几点说明
(1)频率f由波源决定，故无论是反射波的频率还是折射波的频率都与入射波的频率，即波源的振动频率相同．
(2)波速v由介质决定，因反射波与入射波在同一介质中传播，故波速不变；折射波与入射波在不同介质中传播，波速变化．
(3)据v＝λf知，波长λ与v及f有关，即与介质和波源有关，反射波与入射波在同一介质中、波速相同，频率相同，故波长相同．折射波与入射波在不同介质中传播，v不同，f相同，故λ不同．即时应用(即时突破，小试牛刀)
3．如图2－2－3所示是声波从介质Ⅰ进入介质Ⅱ的折射情况，由图判断下面的说法正确的是(　　)
图2－2－3课堂互动讲练 有一辆汽车以15 m/s的速度匀速行驶，在其正前方有一陡峭山崖，汽车鸣笛2 s后司机听到回声，此时汽车距山崖的距离有多远？(v声＝340 m/s)【思路点拨】　汽车鸣笛后声音向前传播至障碍物再返回，直到司机听到回声的过程，汽车(司机)也在运动且二者运动时间相同．【精讲精析】　画出汽车与声音运动过程示意图如图2－2－4所示，设汽车由A到C位移为s1，C到山崖B距离为s2，设汽车鸣笛到司机听到回声时间为t，有t＝2 s.
图2－2－4【答案】　325 m
【方法总结】　对于波的反射定律的应用，搞清声音传播的过程，找到声音与汽车运动以及障碍物的空间位置分布，画出波的传播过程示意图，是灵活解题的关键． 变式训练1　某测量员是这样利用回声测距离的：他站在两平行墙壁某一位置鸣枪，经过1.0 s第一次听到回声，又经过0.5 s再次听到回声，已知声速为340 m/s，则两墙壁间的距离为________m.
解析：设两墙壁间距离为s，测量员离较近的前墙壁的距离为x，则他到后墙壁的距离为s－x.
所以有2x＝vt1,2(s－x)＝vt2＝v(t1＋Δt)
解得两墙壁间的距离s＝425 m.
答案：425 m 如图2－2－5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1.2×105 km/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？图2－2－5【方法总结】　本题虽然直接应用波的折射定律求解．但极易出现波长比值弄颠倒的错误，列式时要注意．另外在反射定律和折射定律中，入射角均为入射波线与法线之间的夹角，反射角、折射角是反射波线、折射波线与法线之间的夹角，而不是波线与界面的夹角，在解题时应加以注意．变式训练2　　如图2－2－6所示，是一列机械波从一种介质进入另一种介质发生的现象，已知波在介质1中的波速为v1，入射波线与界面的夹角为30°，波在介质2中的波速为v2，折射波线与法线的夹角为45°，则v1∶v2为多少？图2－2－6