高中物理 波的反射和折射課件 魯科版選修3-4.ppt
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,高中物理選修3-4魯教版,第2講 波的反射和折射,目標定位 1.知道什么是波面和波線.2.了解惠更斯原理,會用惠更斯原理解釋波的反射與折射現(xiàn)象.3.認識波的反射和折射現(xiàn)象,知道波的反射定律和折射定律,一、惠更斯原理 1波面:從波源發(fā)出的波,經(jīng)過 傳播時間到達的各點所組成的面,叫做波陣面或波面 波面為 面的波稱為球面波,波面是 面的波稱為平面波 2波線:用來表示波的傳播 的線波線與各個波面總是 的,同一,球,平,方向,垂直,3惠更斯原理:介質中波陣面上的每一個點,都可以看成一個新的 ,這些新波源發(fā)出子波經(jīng)過一定時間后,這些子波的 就構成下一時刻的波面,波源,包絡面,二、波的反射 1定義:波遇到障礙物時會返回來繼續(xù)傳播的現(xiàn)象 2入射角與反射角 波在遇到障礙物發(fā)生反射時, 波線與反射面法線的夾角叫做入射角, 波線與反射面法線的夾角叫做反射角 3反射定律:反射波線、入射波線和法線在 平面內(nèi),反射波線和入射波線分別位于法線 側,反射角 入射角 4反射波的波長、頻率和波速都與入射波的 ,入射,反射,同一,兩,等于,相同,折射波,偏折,入射波,一、對惠更斯原理的理解 1惠更斯原理中,同一波面上的各點都可以看做子波的波源波源的頻率與子波波源的頻率相等 2波線的指向表示波的傳播方向 3在各向同性均勻介質中,波線恒與波面垂直,4球面波的波線是沿半徑方向的直線,平面波的波線是垂直于波面的平行直線 5利用惠更斯原理可以解釋平面波和球面波的傳播、波的反射和折射現(xiàn)象,【例1】 關于對惠更斯原理的理解,下列說法正確的是 ( ) A同一波面上的各質點振動情況完全相同 B同一波面上的各質點振動情況可能不相同 C球面波的波面是以波源為中心的一個個球面 D無論怎樣的波,波線始終和波面垂直,解析 按照惠更斯原理:波面是由任意時刻振動情況完全相同的點構成的面,故A對,B錯;由波面和波線的概念,不難判定C、D正確 答案 ACD,二、波在反射、折射現(xiàn)象中的波長、頻率和波速,特別提醒 (1)頻率(f)由波源決定:故無論是反射波還是折射波都與入射波的頻率相等,即與波源的振動頻率相同 (2)波速(v)由介質決定:故反射波與入射波在同一介質中傳播,波速不變,折射波與入射波在不同介質中傳播,波速變化 (3)據(jù)vf知,波長與波速和頻率有關:反射波與入射波,頻率同波速同,故波長相同,折射波與入射波在不同介質中傳播,頻率同,波速不同,故波長不同具體見上表所示,【例2】 如圖221所示,1、2、3分別代表入射波、反射波、折射波的波線,則 ( ) 圖221,A2與1的波長、頻率相等,波速不等 B2與1的波速、頻率相等,波長不等 C3與1的波速、頻率、波長相等 D3與1的頻率相等,波速、波長均不等 解析 反射波的波長、頻率、波速與入射波都應該相等,故A錯,B錯;折射波的波長、波速與入射波都不等,但頻率相等,故C錯,D正確 答案 D,針對訓練 同一音叉發(fā)出的聲波同時在水和空氣中傳播,某時刻的波形曲線如圖222所示以下說法正確的是 ( ) 圖222,A聲波在水中波長較大,b是水中聲波的波形曲線 B聲波在空氣中波長較大,b是空氣中聲波的波形曲線 C水中質點振動頻率較高,a是水中聲波的波形曲線 D空氣中質點振動頻率較高,a是空氣中聲波的波形曲線 解析 聲波在水和空氣中頻率相同,而在水中波速大,由vf 可知,水中波長大,故選A. 答案 A,2超聲波定位: 蝙蝠、海豚能發(fā)出超聲波,超聲波遇到障礙物或捕食目標時會被反射回來蝙蝠、海豚就是根據(jù)接收到反射回來的超聲波來確定障礙物或食物的位置,從而確定飛行或游動方向雷達也是利用波的反射來定位和測速的,【例3】 有一輛汽車以15 m/s的速度勻速行駛,在其正前方有一陡峭山崖,汽車鳴笛2 s后司機聽到回聲,司機聽到回聲時汽車距山崖的距離多遠?(v聲340 m/s),- 配套講稿:
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