高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册第三章 机械波3 波的反射、折射和衍射精品ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册第三章 机械波3 波的反射、折射和衍射精品ppt课件，共26页。PPT课件主要包含了课堂引入，水波的反射实验，反射定律，波的反射，反射定律的理解，回声测距，水波的折射实验，波的折射，夜晚声波传播路径，白天声波传播路径等内容，欢迎下载使用。

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。波在反射时会遵守什么规律?
入射线、法线、反射线在同一平面内，入 射线与反射线分居法线两侧，反射角等于入射角。
（1）反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同．（2）波遇到两种介质界面时，总存在反射．
1.定 义：当波传播到两种介质的分界面时， 一部分返回继续传播的现象。
沿垂直界面方向作一条虚线表示法线；沿水波的入射方向作一条射线表示入射线；沿水波的反射方向作一条射线表示反射线。
（1）夏日的雷声轰鸣不绝．
声波在云层界面多次反射．
（2）空房间里讲话听不到回声但声音很响．
声波在空房间里发生反射时，由于距离近，原声与回声几乎同时到达人耳．人耳只能分辨相差0.1s以上的声音．所以，在房间里听不到回声，但声音很响。
4、生活中的波的反射现象．
（3）大雪过后，万籁俱静
当声波传到蓬松的雪面时仅有少部分波的能量能反射回来，大部分的能量则被吸收掉了．
①障碍物以速度v靠近声源或当声源以速度v靠近障碍物,障碍物接受到声波时与声源的距离为：
(1)声源和障碍物之间无相对运动：入射波和反射波往返距离相同,声波速度为v声 ，传播总时间为t, 则声源与距障碍物的距离为：
②障碍物以速度v远离声源或当声源以速度v远离障碍物,障碍物接受到声波时与声源间距离为：
(2)声源和障碍物之间有相对运动：
【例1】某雷达站正在跟踪一架飞机，此时飞机正朝着雷达站方向匀速飞来，某一时刻雷达发出一个无线电脉冲，经200μs后收到反射波；隔0.8s后再发出一个脉冲，经198μs收到反射波，已知无线电波传播的速度为c=3×108m/s，远大于飞机的飞行速度v。则v应为（ ）A.1500m/s B.750m/sC.375m/sD.以上数据都不对
1.定义：波从一种介质进入另一种介质时，波的传播方向发生了改变的现象叫做波的折射。
2.折射定律：入射线、法线、折射线在同一平面内，入射线与折射线分居法线两侧．
入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一种介质中的速度跟波在第二种介质中的速度之比。（第四章《光》具体介绍）
（2）传播速度减小时，折射线折向法线。
（3）传播速度增大时，折射线折离法线。
（4）当垂直界面入射时，传播方向不改变。
（5）折射时，波的频率不变，波速和波长都发生改变。
（1）折射的原因：是波在不同介质中的速度不同.
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？
3、生活中的波的折射现象．
海浪由海洋中心传播到海岸线的过程中，海水深度不断减小,海浪传播速度不断减小，传播方向逐渐靠近海岸线的垂线方向，无论沿什么方向传播过来的海浪经过长距离的传播后基本上传播方向和海岸线垂直.
站在海岸线任意位置观察，为什么海浪都是垂直海岸线迎面而来？
波的反射、折射现象中各物理量的变化
【例2】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
“隔墙有耳”这一成语中蕴含着物理学中“波的衍射”原理
1.定义：波绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射。
衍——延展之意波的衍射——波延展到“影子”区域里的现象。
同一列水波遇到大小石块时产生的衍射效果相同吗？
那种情况衍射效果更明显？
影响衍射效果的可能和什么因素有关？
水波遇到小石块时衍射效果更明显
障碍物的尺寸和波长有关
水波衍射效果影响因素的探究
水波波长和障碍物尺寸对衍射效果的影响
结论：（1）水波遇到不同的障碍物时都有不同程度的衍射现象（2）波长和障碍物尺寸相差不大，或障碍物尺寸小于波长时衍射更明显
水波波长和小孔尺寸对衍射效果的影响
结论：（1）水波遇到不同的小孔时都有不同程度的衍射现象（2）波长和小孔尺寸相差不大，或小孔尺寸小于波长时衍射更明显
只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不大，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象。
2、发生明显衍射的条件：
（1）衍射是波特有的现象，一切波都会产生衍射现象。
（2）衍射现象总是存在的，只有明显与不明显的差异。
（3）障碍物或孔的尺寸大小和波长关系，不是决定衍射能否发生的条 件， 而是决定是否明显衍射的条件。（4）障碍物或孔的尺寸越小，波长越大的波容易产生明显的衍射现象。（5）增大衍射效果的方法：减小障碍物或孔的尺寸，增大波长.
操场上的喇叭正在播放音乐，有高音也有低音。走到离操场不远的教学大楼后面，听到喇叭播放的音乐声有所减弱。是高音还是低音减弱得明显一些？为什么？
4、生活中波的衍射现象．
根据λ=v/f,声波速度相同，频率越高的声波，波长越小，越不容易发生衍射，人走到教学大楼后，高音减弱更明显。
【例1】如图所示是不同频率的水波通过相同的小孔所能到达区域的示意图， 水波的频率的大小顺序为( )A.fa=fb=fc B.fafb>fc D.无法判断
【变式训练】(多选)如图所示,一小型渔港的防波堤两端M、N相距约40 m,在防波堤后A、B两处有两个小船进港躲避风浪.某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤传播,下列说法中正确的是(　　 )A.波浪波长约为10 m,则A、B两处小船基本上不受波浪影响B.波浪波长约为10 m,则A、B两处小船明显受到波浪影响C.波浪波长约为50 m,则A、B两处小船基本上不受波浪影响D.波浪波长约为50 m,则A、B两处小船明显受到波浪影响
【变式训练】如图所示，正中心O点是水面上一波源，实、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷，A是挡板，B是小孔，经过一段时间，水面上的波形将分布于 (　　)A.整个区域 B.阴影Ⅰ以外的区域C.阴影Ⅱ以外的区域 D.阴影Ⅲ以外的区域