人教版 (2019)选择性必修 第一册3 波的反射、折射和衍射教课ppt课件
展开会用射线解释反射、折射现象,认识波动中构建物理模型的方法.
掌握机械波的反射和折射的特点.
掌握波的衍射现象和波产生明显衍射现象的条件.
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?
1.波的反射:波遇到介质界面会返回原介质继续传播的现象.
(1)反射线、法线与入射线在同一平面内(2)反射线与入射线分居法线两侧(3)反射角等于入射角
在波的反射现象中,反射波与入射波的频率相同吗?波长相同吗?
1.听者A、声源B和障碍物C在一条直线上,如图所示.声源在听者和障碍物之间,距听者12 m,距障碍物24 m,若听者能将先后两次发声区别开的时间间隔是0.1 s.试通过计算,说明听者能否把原声和回声区别开来?已知声音在空气中的传播速度为340 m/s.
声音先到达障碍物C,然后到达A的时间:
1.当声源和障碍物相对静止时
海浪在传播的过程中方向发生了变化
波的折射:波从一种介质传播到另一种介质时,波的传播方向可能发生改变的现象.一切波都会发生折射现象.
1.在波的折射现象中,折射波与入射波的频率相同吗?波长相同吗?
2.波在发生折射过程中,方向一定改变吗?
不一定,只要波从一种介质进入另一种介质,波就会发生折射,波的折射主要体现在波速和波长的变化上.
2.一列声波在介质Ⅰ中的波长为0.2 m.当该声波从介质Ⅰ中以某一角度传入介质Ⅱ中时,波长变为0.6 m,如图所示,若介质Ⅰ中的声速是340 m/s.(1)求该声波在介质Ⅱ中传播时的频率.
答案 1 700 Hz
声波在介质Ⅰ中传播时,由v1=λ1f 得:
由于同一种声波在不同介质中传播时,频率不变,所以声波在介质Ⅱ中传播时,频率为1 700 Hz.
声波在介质Ⅱ中的传播速度为v2=λ2f=0.6×1 700 m/s=1 020 m/s.
(2)求该声波在介质Ⅱ中传播的速度大小.
答案 1 020 m/s
水波绕过石头继续向前传播波
1.波的衍射:波可以绕过障碍物继续传播的现象.
2.发生明显衍射现象的条件
实验表明:只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象.
1.如果孔比波长大的多,波就不会发生衍射现象,这种说法对吗?
不对,一切波都能发生衍射,衍射是波特有的现象。如果孔比波长大的多时,衍射现象依然存在,只是无法观察到明显的衍射现象.
2.喇叭播放的音乐中,高音(频率大)和低音(频率小)的声波哪个更容易绕过高墙?
声速相同,低音的频率小,波长长,在障碍物相同的情况下,低音更容易发生衍射现象,因此低音更容易绕过高墙.
3.(多选)下列图中分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔(A、B图)或障碍物(C、D图),其中能发生明显衍射现象的有
图A、B中小孔尺寸与波长相差不多,能发生明显衍射现象,图D中障碍物尺寸与波长相差不多,能发生明显衍射现象,故选A、B、D.
4.(多选)(课本第73页第3题改编)如图所示,挡板M是固定的,挡板N可以上下移动.现在把M、N两块挡板中的空隙当作一个“小孔”做水波的衍射实验,出现了图示中的图样,P点的水没有振动起来.为了使挡板左边的振动传到P点,下列做法正确的是A.适当将挡板N向上移动B.适当将挡板N向下移动C.减小波源的频率D.增大波源的频率
要使振动传到P点,应使衍射现象更明显,可以适当减小孔的大小或通过减小波源频率来增大水波的波长,故选A、C.
5.如图所示,一小型渔港的防波堤两端M、N相距约60 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,下列说法正确的有
A.假设波浪的波长约为10 m,则A、B两处小船 完全不受波浪影响B.假设波浪的波长约为10 m,则A、B两处小船 明显受到波浪影响
C.假设波浪的波长约为70 m,则A、B两处小船基本上不受波浪影响D.假设波浪的波长约为70 m,则A、B两处小船明显受到波浪影响
A、B两处小船明显受到波浪影响是因为水波发生明显的衍射现象,波浪能传播到A、B处,当缝隙MN的尺寸比波长小或跟波长差不多的时候,会发生明显的衍射现象,故D正确.
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