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,第三章 机械波,3.3 波的反射、折射和衍射,选择性必修 第一册,第三章 机械波选择性必修 第一册,1,【学习目标】,1.,知道什么是波的反射、折射、衍射。,2.,能根据波发生明显衍射的条件进行相关现象的判别。,3.,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,【学习目标】,2,以下关于波的衍射的说法正确的是(),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地比较远的原因,(多选)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、波速均不变C波发生折射时的频率不变，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,只有当障碍物的尺寸与波长相差不多时,才会发生明显的衍射现象,(2)该声波在介质中传播的速度大小,挡板前后波纹间距离相等,如果将孔AB扩大,有可能观察不到明显的衍射现象,(1)该声波在介质中传播时的频率。,反射：波遇到介质界面会返回来继续传播的现象,此时能明显观察到波的衍射现象,提示：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所以不是人的活动减少了,（3）在波的反射中，遵循下述规律：,演示2：保持狭缝的宽度不变，改变水波的波长，观察波的传,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。,能根据波发生明显衍射的条件进行相关现象的判别。,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地比较远的原因,定义:波可以绕过 继续传播,这种现象叫作波的衍射。,挡板前后波纹间距离相等,结论：狭缝的宽度不变的情况下，波长越长，衍射现象越明显,如果将孔AB扩大,有可能观察不到明显的衍射现象,北京天坛回音壁,【生活化引入】,以下关于波的衍射的说法正确的是()北京天坛回音壁【生活化,3,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。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？,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,4,一、波的反射,1.,反射,：,波遇到介质界面会,返回,来继续传播的现象,波反射的实物图,2.,反射定律,：,一、波的反射1.反射：波遇到介质界面会返回来继续传播的现象,5,波反射的线路图,（1）入射线（表示入射波方向的线）与法线的夹角,i,叫作入射角。,（2）反射线（表示反射波方向的线）与法线的夹角,i,叫作反射角。,（3）在波的反射中，遵循下述规律：,反射角等于入射角。,反射波的波长、频率和波速都跟入射波的相同。,波反射的线路图（1）入射线（表示入射波方向的线）与法线的夹角,6,思考,1,：,如图所示，一场大雪过后，人们会感到外面万籁俱静这是怎么回事？难道是人的活动减少了吗？,思考1：如图所示，一场大雪过后，人们会感到外面万籁俱静这是,7,提示：,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所以不是人的活动减少了,提示：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,8,二、波的折射,波在传播过程中，从一种介质进入另一种介质时，波,的,发生偏折的现象叫作波的折射,传播方向,介质,A,介质,B,波折射的实物图,二、波的折射 波在传播过程中，从一种介质进入另一种介质时，波,9,思考,2,：,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？,提示：,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地比较远的原因,思考2：如图所示，骆驼队白天在沙漠中行走时，队伍后面的喊声，,10,此时能明显观察到波的衍射现象,答案:(1)1 360 Hz(2)1 088 m/s,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,答案:(1)1 360 Hz(2)1 088 m/s,（3）在波的反射中，遵循下述规律：,提示：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所以不是人的活动减少了,(2)该声波在介质中传播的速度大小,波遇到障碍物时,一定会发生明显的衍射现象,当该声波传入某种介质中时,波长变为0.,(2)该声波在介质中传播的速度大小,思考2：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？,C移动N使狭缝的距离增大,演示1：在水槽里放两块挡板，中间留一个狭缝，观察水波通过狭缝后的传播情况（图 甲）。,此时能明显观察到波的衍射现象,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。,（1）入射线（表示入射波方向的线）与法线的夹角i叫作入射角。,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地比较远的原因,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。,思考2：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？,如果将孔AB扩大,有可能观察不到明显的衍射现象,三、波的衍射,【看图，猜一个成语】,“,隔墙有耳,”,这一成语中蕴含着物理学中,“,波的衍射,”,这一原理,此时能明显观察到波的衍射现象三、波的衍射【看图，猜一个成语】,11,1.定义:,波可以绕过,继续传播,这种现象叫作波的衍射。,三、波的衍射,绕过障碍物,1.定义:波可以绕过 继续传播,这种现象叫作波的,12,演示,1,：,在水槽里放两块挡板，中间留一个狭缝，观察水波通过狭缝后的传播情况（图 甲）。保持水波的波长不变，改变狭缝的宽度，观察水波的传播情况有什么变化（图 乙,）,结论：波长一定的情况下，狭缝宽度越小，衍射现象越明显,演示1：在水槽里放两块挡板，中间留一个狭缝，观察水波通过狭缝,13,演示,2,：,保持狭缝的宽度不变，改变水波的波长，观察波的传,播情况有什么变化。,波长分别是狭缝宽度的,波长分别是狭缝宽度的,波长分别是狭缝宽度的,结论：,狭缝的宽度不变的情况下，波长越长，衍射现象越明显,演示2：保持狭缝的宽度不变，改变水波的波长，观察波的传波长分,14,挡板前后波纹间距离相等,当孔的大小比波长小时,衍射现象很明显,波发生明显衍射现象的条件:只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟过相差不多,或者比过时,才能观察到明显的衍射现象。,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地比较远的原因,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。,(1)该声波在介质中传播时的频率。,(多选)如图所示，S为在水面上振动的波源，M、N为水面上的两块挡板，其中N板可以移动，两板中间有一狭缝，此时测得A处水没有振动为使A处水也能发生振动，可采用的方法是(),能根据波发生明显衍射的条件进行相关现象的判别。,(1)该声波在介质中传播时的频率。,(多选)如图所示，S为在水面上振动的波源，M、N为水面上的两块挡板，其中N板可以移动，两板中间有一狭缝，此时测得A处水没有振动为使A处水也能发生振动，可采用的方法是(),提示：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所以不是人的活动减少了,D移动N使狭缝的距离减小,（3）在波的反射中，遵循下述规律：,结论：狭缝的宽度不变的情况下，波长越长，衍射现象越明显,思考2：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？,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,3 波的反射、折射和衍射,(多选)观察水面波衍射的实验装置如图所示,AC和BD是两块挡板,AB是一个孔,O是波源,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)之间距离表示一个波长,则波经过孔之后的传播情况,下列描述正确的是(),提示：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；,此时能明显观察到波的衍射现象,1.定义:,波可以绕过,继续传播,这种现象叫作波的衍射。,三、波的衍射,2.波发生明显衍射现象的条件:,只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟过,相差不多,或者比过,时,才能观察到明显的衍射现象。,更小,绕过障碍物,相差不多,3.一切波都能发生衍射。衍射是波特有的现象,挡板前后波纹间距离相等1.定义:波可以绕过 继续,15,例,1.,(,多选,),观察水面波衍射的实验装置如图所示,AC,和,BD,是两块挡板,AB,是一个孔,O,是波源,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,),之间距离表示一个波长,则波经过孔之后的传播情况,下列描述正确的是,(,),A.,此时能明显观察到波的衍射现象,B.,挡板前后波纹间距离相等,C.,如果将孔,AB,扩大,有可能观察不到明显的衍射现象,D.,如果孔的大小不变,使波源频率增大,能更明显地观察到衍射现象,答案,:,ABC,例1.(多选)观察水面波衍射的实验装置如图所示,AC和BD是,16,例,2.,以下关于波的衍射的说法正确的是,(,),A.,波遇到障碍物时,一定会发生明显的衍射现象,B.,当障碍物的尺寸比波长大得多时,衍射现象很明显,C.,当孔的大小比波长小时,衍射现象很明显,D.,只有当障碍物的尺寸与波长相差不多时,才会发生明显的衍射现象,答案,:,C,例2.以下关于波的衍射的说法正确的是()答案:C,17,例,3.,(,多选,),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、波速均不变,C,波发生折射时的频率不变，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：,BC,例3.(多选)下列说法正确的是()A波发生反射时波的频,18,例,4.,一列声波在空气中的波长为,0,.,25 m,。当该声波传入某种介质中时,波长变为,0,.,8 m,若空气中的声速是,340 m/s,。求,:,(1),该声波在介质中传播时的频率。,(2),该声波在介质中传播的速度大小,答案,:,(1)1 360 Hz,(2)1 088 m/s,例4.一列声波在空气中的波长为0.25 m。当该声波传入某种,19,例,5.,(多选)如图所示，S为在水面上振动的波源，M、N为水面上的两块挡板，其中N板可以移动，两板中间有一狭缝，此时测得A处水没有振动为使A处水也能发生振动，可采用的方法是(),A使波源的频率增大,B使波源的频率减小,C移动N使狭缝的距离增大,D移动N使狭缝的距离减小,答案：,BD,例5.(多选)如图所示，S为在水面上振动的波源，M、N为水面,20,课堂小结,1.,发生明显衍射的条件：孔、缝、障碍物的尺寸跟波长相差不多或比波长小的多,2.,衍射现象是波的特有现象,3.,波由一种介质进入另一种介质时，频率不变，波长、波速发生改变,课堂小结1.发生明显衍射的条件：孔、缝、障碍物的尺寸跟波长相,21,