人教版 (2019)选择性必修 第一册波的反射、折射和衍射课文内容课件ppt

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第一册波的反射、折射和衍射课文内容课件ppt，共27页。PPT课件主要包含了导入与思考，学习目标，知识点1，波的反射，反射定律，解释现象，典型例题，探究思考，知识点2，波的折射等内容，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。对着远处的墙敲锣会听到回声，就是声波在墙壁上反射的结果。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？
能根据波发生明显衍射的条件进行相关现象的判别。
知道什么是波的反射、折射、衍射。
了解波的衍射在生活中的应用，感受物理与生活之间的联系。
定义：当波传播到两种介质的分界面时，一部分返回来继续传播的现象。
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。
为什么夏日的雷声轰鸣不绝？
声波在云层界面多次反射。
为什么在房间里听不到回声，讲话时却感觉声音比户外大?
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，在房间里听不到回声，人在房间里讲话却感觉声音比在户外大。
例1.（2021·全国·高二课时练习）（多选）以下关于波的认识，正确的是（　　）A．潜水艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的反射原理B．隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的C．雷达的工作原理是利用波的折射D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象
【答案】ABD【详解】A．潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，声呐采用的是超声波，超声波的方向性好，遇到障碍物容易反射，故A正确；B．隐形飞机的原理是：通过降低飞机的声、光、电等可探测特征量，使雷达等防空探测器无法早期发现，所以隐形飞机可能在机身表面涂有高效吸收电磁波的物质，使用吸收雷达电磁波材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，很难被发现，故B正确；C．雷达的工作原理是利用波的反射，故C错误；D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象，故D正确。故选ABD。
1　（2022·全国·高二课时练习）在波的反射中，关于入射角，下列说法中正确的是（    ）A．入射波面与法线的夹角为入射角B．入射波面与界面的夹角为入射角C．入射波线与法线的夹角为入射角D．反射角跟入射角相等
【答案】CD【详解】ABC．入射波线与法线的夹角为入射角，AB错误C正确；D．根据反射定律可知在波的反射中，入射角和反射角相等，D正确．
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，仅有少部分声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，自然就感觉很安静了。
一场大雪过后的户外，明明有人活动，却为什么感觉万籁俱静？
由于光的折射，有经验的渔民在叉鱼时，要向看到的鱼的下方投叉才能叉到鱼。光从一种介质进入到另一种介质会发生折射，机械波会发生折射吗？
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。（同初中光的折射）
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．
说明：波的折射中，波的频率不变，波速和波长发生改变。
波的反射、折射现象中各物理量的变化
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得比较远的原因．
成语“隔墙有耳”，《红楼梦》中形容王熙凤的“未见其人，先闻其声”，你知道这其中蕴含着物理原理吗？
例2.（2022·全国·高二课时练习）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，频率、波长、波速均发生变化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
【答案】C【详解】AB．波发生反射时，在同一种介质中运动，因此波长、波速和频率都不发生变化，故AB错误；CD．波发生折射时，频率不变，波长和波速均发生变化，故C正确，D错误。故选C。
2　（2021·全国·高三专题练习）根据波的反射和折射原理，以下说法正确的是（　　）A．声波从空气传到平静的湖面上，声波只在水面处发生反射B．声波从空气传到平静的湖面上，声波只在水面处发生折射C．声波从空气传到平静的湖面上时既发生反射又发生折射D．声波从空气传到平静的湖面上时既不发生反射又不发生折射
【答案】C【详解】根据波的反射和折射原理，声波从空气传到平静的湖面上时既发生反射又发生折射，故C正确，ABD错误。故选C。
在水塘里微风激起的水波遇到突出水面的小石子，会绕过它们继续传播，好像它们不存在一样。
定义：波绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射。
模拟水波通过桥洞时继续传播
波在什么条件下能够发生明显的衍射现象呢？
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）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，并不是决定衍射能否发生的条件，仅是发生明显衍射的条件
（4）一般情况下，波长较大的波容易产生明显的衍射现象。
无线电波绕过高大建筑物,声波比光波更容易发生明显衍射，主要是因为无线电波和声波的波长较长的缘故。
声波波长：1.7cm——17m
光波波长：0.4um——0.7um
无线电波：0.3cm——3000m
例3.（2022·山东·青岛市即墨区第二中学高二期中）某同学用水波槽观察水波的衍射现象。如图，在水槽里放置两块挡板M、N，挡板M固定不动，挡板N可以上下移动。现在把M、N两块挡板间的空隙当作一个“小孔”做水波的衍射实验，当波源S振动形成的水波经过小孔时，出现了图示中的图样，P点的水并没有振动起来。为了使挡板左边的振动能传到P点，下列做法可行的是（　　）A．增加波源S的振动频率B．增加波源S的振动振幅C．将挡板N上移一段距离D．将挡板N下移一段距离
【答案】C【详解】根据产生明显衍射的条件可知，当障碍物或者孔的尺寸与波长接近或者略微小于波长时，衍射现象会明显即衍射条纹范围变大。题目要求为了使挡板左边的振动传到P点，即扩大衍射的范围，又根据题目图像可以判断出波长本身小于孔的尺寸。所以我们可以通过增加波长或者减小孔的尺寸来达到目的。A．增加波源S的振动频率，则周期会减小，在同一介质中波速不变，根据 得波长会减小。故A错误；B．增加波源S的振动振幅不影响波长。故B错误CD．将挡板N上移一段距离，即减小了孔的尺寸。故C正确。D错误。
3　（2022·贵州·高二期中）观察水面波衍射的实验装置如图所示，O是波源，和是两块挡板，是两块挡板间的空隙，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间的距离表示一个波长，关于波经过空隙之后的传播情况，下列说法正确的是（　　）A．此时不能观察到明显的衍射现象B．挡板前相邻波纹间距大于挡板后相邻波纹间距C．增大两挡板间的空隙，衍射现象会更明显D．减小波源振动的频率，则衍射现象更明显
【答案】D【详解】A．因为波长与孔的尺寸差不多，所以能够观察到明显的衍射现象，故A错误；B．波通过孔后，波速、频率、波长不变，则挡板前后波纹间的距离相等，故B错误；C．如果增大两挡板间空隙AB，孔的尺寸大于波的波长时，可能观察不到明显的衍射现象，故C错误；D．如果孔的大小不变，使波源频率减小，因为波速不变，根据v=λf知，波长增大，则衍射现象更明显，故D正确。故选D。
观看钱塘江大潮——感受水波的反射、折射和衍射
1.（2022·全国·高二课时练习）声波是一种机械波，在空气中传播速度约为340 m/s，人能听到的声波频率在20 Hz到20000 Hz之间，对于波长为34 m的声波，下列说法正确的是（　　）A．在水中它比波长为20 m的声波传播得更快一些B．不能产生衍射现象C．它不能被人听到D．不能产生反射现象
【答案】C【详解】A．波速由介质决定，在同一介质中波速相同，故A错误；BD．声波具有波的特性，能发生波的反射、衍射和折射，故BD错误；C．根据v＝λf，代入数据解得f=10Hz，所以该波为次声波，人不能听见，故C正确。
2.（2023·全国·高三专题练习）关于波的反射与折射，下列说法正确的是（    ）A．入射波的波长一定等于反射波的波长，其频率不变B．入射波的波长一定小于反射波的波长，其频率不变C．入射波的波长一定大于折射波的波长，其频率不变D．入射波的波长一定小于折射波的波长，其频率不变
【答案】A【详解】AB.入射波与反射波在同种介质中波速相同，频率由波源决定，频率相同，由ν=λf知波长相同，选项A符合题意，B不符合题意．CD.因不知介质情况，入射波与折射波波长无法比较，选项CD不符合题意．故选A。
3.（2022·全国·高二课时练习）如图所示，O是水面上一波源，实线和虚线分别表示某时刻的波峰和波谷，A是挡板，B是小孔。若不考虑波的反射因素，则经过足够长的时间后，水面上的波将分布于（　　）A．整个区域B．阴影I以外区域C．阴影II以外区域D．阴影II和II以外的区域
【答案】B【详解】从图中可以看出A挡板比波长大，所以不能发生明显的衍射，而B小孔与波长相差不多，能发生明显的衍射，所以经过足够长的时间后，水面上的波将分布于阴影Ⅰ以外区域，故B正确，ACD错误。
4.（2022·全国·高二课时练习）如图所示，有一人在河边钓鱼，浮标位于A点，S为在水面上沿竖直方向振动的波源，M、N是水面上的两块固定挡板，两板中间有一狭缝。波源S的振动引起其浮标上下振动，下列说法正确的是（　　）A．减小波源的振幅，可以减小波源S的振动对浮标的影响B．增大波源的振幅，可以减小波源S的振动对浮标的影响C．减小波源的波长，衍射现象更明显D．增大波源的振动频率，衍射现象更明显
【答案】A【详解】AB．减小波源的振幅，位于A点的浮标做受迫振动的振幅相应减小，所以可以减小波源S的振动对浮标的影响，故A正确，B错误；CD．减小波源的振动频率，由 ，可知，波长变大，则衍射现象更明显，故CD错误。故选A。