单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,知 识 储 备 区,学 习 探 究 区,自 我 检 测 区,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第,2,章,机械波,第2章 机械波,2.3,惠更斯原理波的反射与折射,1.,知道什么是波面和波线,.,2.,了解惠更斯原理，了解用惠更斯原理解释波的反射与折射现象,.,3.,认识波的反射和折射现象，知道反射定律和折射定律,.,学习目标定位,2.3 惠更斯原理波的反射与折射1.知道什么是波面和波线.,知识储备区,知识链接,1.,同一平面,两侧,等于,知识储备区知识链接1.同一平面 两侧 等于,知识储备区,2.,新的波源,子波,包络面,3.,同一平面,法线,等于,4.,同一平面,法线,波速,波速,新知呈现,知识储备区2.新的波源 子波 包络面新知呈现,学习探究区,一、,惠更斯原理,二、,机械波的反射和折射,三,、,波的反射现象的应用,学习探究区一、惠更斯原理二、机械波的反射和折射三、波的反射现,一、惠更斯原理,问题设计,把一颗石子投到平静的池塘里，会激起一圈圈起伏不平的水面波向周围传播，你知道向四面八方传播的波峰,(,波谷,),为什么组成一个个的圆形吗？,答案,因为水波由波源向周围传开，由于向各个方向的波速都一样，所以向四面八方传播的波峰,(,波谷,),组成一个个的圆形,.,一、惠更斯原理问题设计把一颗石子投到平静的池塘里，会激起一圈,1,.,波面和波线,(1),波面：波在介质中传播时，任一时刻介质,相同的点的包络面叫做波面,.,最前面的波面又叫,，波面是,的波叫做平面波，波面是,的波叫做球面波,.,要点提炼,振动步调,波前,平面,球面,1.波面和波线要点提炼振动步调波前平面球面,(2),波线：垂直于,并指向,的直线叫做波线，如图,1,所示为球面波的波面与波线示意图,.,波面,波传播方向,图,1,(2)波线：垂直于 并指向,2,.,惠更斯原理,(1),内容：介质中波前上的各点，都可以看作是一个,波源,(,子波源,),，并发出,；其后，这些子波的,就是新的波面,.,这就是惠更斯原理,.,(2),作用：如果知道某时刻一列波的某个,的位置，还知道波速，利用惠更斯原理就可以得到下一时刻这个,的位置，从而确定波的,.,新的,子波,包络面,波面,波面,传播方向,2.惠更斯原理新的子波包络面波面波面传播方向,例,1,利用惠更斯原理解释这个现象：如图,2,所示，在直线波纹的水波传播过程中，到达,一个宽度与波长相差不多的狭缝时，在狭缝,后面的波纹呈圆形，且以缝为圆心沿半径方向向周边传去,.,图,2,答案,因波在传播过程中所到达的每一点都可看做新波源，所以当波面到达挡板上的狭缝时，位于狭缝的点是新波源，故狭缝后面形成以狭缝为中心的圆形波纹向外传播,.,例1利用惠更斯原理解释这个现象：如图2图2答案因波在传播,问题设计,二、机械波的反射和折射,1.,我们知道光有反射、折射现象，机械波是否也具有反射、折射现象呢？能举例说明机械波的反射现象吗？,答案,机械波也具有反射和折射现象，声波的反射现象比较常见,.,例如：对着山崖或高墙说话时，听到的回声；夏日的雷声轰鸣不绝，是声波在云层界面的多次反射,.,问题设计二、机械波的反射和折射1.我们知道光有反射、折射现象,2.,请用惠更斯原理推导波的反射定律,.,答案,如图所示，一列平面波射到两种介质的界面，由于入射波的传播方向与界面不垂直，,a,、,b,、,c,三条波线不同时到达界面，过,a,的入射点,A,作波面,AF,，在波面,AF,上找三点,A,、,C,、,B,作为子波源；,设波速为,v,，取时间间隔,t,；,2.请用惠更斯原理推导波的反射定律.答案如图所示，一列平面,作,t,时间后子波源,A,、,C,、,B,发出的子波波面,B,F,，根据波线与波面的方位关系画出反射波线,.,在直角三角形,AB,B,和直角三角形,B,AA,中，,AB,是公共边，,B,B,A,A,，因此两直角三角形全等，有：,A,AB,BB,A,所以有：,i,i,，即波的反射中，反射角等于入射角,.,作t时间后子波源A、C、B发出的子波波面BF，根据波线,要点提炼,1,.,波的反射,(1),反射现象：波遇到介质界面会,继续传播的现象,.,(2),入射角和反射角：,入射角：入射波的,与界面,的夹角，,如图,3,中的,.,反射角：反射波的,与界面,的夹角，,如图,3,中的,.,反射规律：反射角,入射角，即,.,图,3,返回来,波线,法线,波线,法线,等于,要点提炼1.波的反射图3返回来波线法线波线法线等于,2,.,波的折射,(1),折射现象,波从一种介质,另一种介质时，波的,方,向通常会发生改变的现象,.,如图,4,所示,.,(2),折射定律,内容：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,跟波在第二种介质中的,之比,.,公式：,.,(3),相对折射率,n,12,.,图,4,进入,传播,波速,波速,2.波的折射图4进入传播波速波速,延伸思考,波向前传播的过程中，在两个介质的界面同时发生了反射和折射现象，你知道反射波和折射波的频率,f,、波速,v,和波长,各自是如何变化的？请完成下表,.,延伸思考波向前传播的过程中，在两个介质的界面同时发生了反射,现象,比较项,波的反射,波的折射,频率,f,波速,v,波长,说明,频率,f,由波源决定；波速,v,由介质决定；由,v,f,知，波长,与频率,f,、波速,v,有关,.,不变,不变,不变,不变,改变,改变,现象波的反射波的折射频率f波速,例,2,图,5,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,图,5,例2图5中1、2、3分别代表入射波、图5,解析,波,1,、,2,都在介质,a,中传播，故,1,、,2,的频率、波速、波长均相等，,A,、,B,错；,波,1,、,3,是在两种不同介质中传播，波速不等，但波源没变，因而频率相等，由,得波长不等，故,C,错，,D,对,.,答案,D,解析波1、2都在介质a中传播，故1、2的频率、波速、波长均,针对训练,同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播，某时刻的波形曲线如图,6,所示，以下说法正确的是,(,),图,6,针对训练同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播，某时刻的波,A.,声波在水中波长较大，,b,是水中声波的波形曲线,B.,声波在空气中波长较大，,b,是空气中声波的波形曲线,C.,水中质点振动频率较高，,a,是水中声波的波形曲线,D.,空气中质点振动频率较高，,a,是空气中声波的波形曲线,解析,波源相同，声波在水和空气中频率相同，而在水中波速大，由,v,f,可知，水中波长大，故选,A.,答案,A,A.声波在水中波长较大，b是水中声波的波形曲线解析波源相同,三、波的反射现象的应用,例,3,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多远？,(,v,声,340,m/,s),解析,若汽车静止问题就简单了，现汽车运动，声音传播，如图所示为汽车与声波的运动过程示意图,.,三、波的反射现象的应用例3有一辆汽车以15 m/s的速度匀,设汽车由,A,到,C,路程为,x,1,，,C,点到山崖,B,距离为,x,；,声波由,A,到,B,再反射到,C,路程为,x,2,，则有,x,2,x,1,2,x,，,因汽车与声波运动时间同为,t,，,则,v,声,t,v,汽,t,2,x,所以,x,m,325 m.,答案,325 m,设汽车由A到C路程为x1，C点到山崖B距离为x；,课堂要点小结,2.,波的反射,与折射,波的反射,用惠更斯原理推导波的反射定律,波的反射定律：反射角入射角,波的折射,用惠更斯原理推导波的折射定律,波的折射定律：,相对折射率：,n,12,课堂要点小结2.波的反射波的反射用惠更斯原理推导波的反射定律,自我检测区,自我检测区,1.,下列说法中不正确的是,(,),A.,只有平面波的波面才与波线垂直,B.,任何波的波线与波面都相互垂直,C.,任何波的波线都表示波的传播方向,D.,有些波的波面表示波的传播方向,解析,任何波的波线都与波面相互垂直，波线表示波的传播方向，故,B,、,C,正确，,A,、,D,错误,.,AD,1.下列说法中不正确的是()解析任何波的波线都与波面相,2.,关于对惠更斯原理的理解，下列说法正确的是,(,),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可能相同,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,ACD,2.关于对惠更斯原理的理解，下列说法正确的是()ACD,3.,声波从声源发出，在空中向外传播的过程中,(,),A.,波速在逐渐变小,B.,频率在逐渐变小,C.,振幅在逐渐变小,D.,波长在逐渐变小,解析,声波在空中向外传播时，不管是否遇到障碍物而引起反射，其波速只由空气介质决定,.,频率,(,由振源决定,),和波长,(,v,/,f,),均不变，所以,A,、,B,、,D,错；,又因为机械波是传递能量的方式，能量在传播过程中会减小，故其振幅也就逐渐变小，,C,正确,.,C,3.声波从声源发出，在空中向外传播的过程中()解析声波,4.,下列关于波的认识，哪些是正确的,(,),A.,潜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反射,D.,水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波,的反射现象,4.下列关于波的认识，哪些是正确的(),解析,A,、,B,、,C,选项中应用了波的反射现象；,D,选项应用了波的折射现象，深水区和浅水区视为不同介质，故波的传播方向发生改变，故,D,错误,.,答案,ABC,解析A、B、C选项中应用了波的反射现象；,