人教版波的反射、折射和衍射ppt1

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_新教材高中物理第三章机械波3波的反射折射和衍射课件新人教版选择性必修第一册

测鱼群利用了声波的反射，故A错误，B、C、D正确．
2．(2021届新余一中检测)人在室内讲话的声音比在室外空旷处讲话
的声音要洪亮，是因为
()
A．室内空气不流动
B．室内声音多次反射
C．室内声音发生折射
D．室内物体会吸附声音
【答案】B
【解析】在室内听到的声音洪亮是因为声波在室内墙壁上经过多次
反射而得到加强，故B正确．
变式2 (多选)如图所示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 ( )
【答案】BD 【解析】图B中小孔与波长相差不多，能发生明显衍射．图D中障碍物与波长相差不多，能发生明显衍射．故B、D正确．
衍射现象的两点提醒件，波长越大越易发生明显衍射现象． 2．当孔的尺寸远小于波长时，尽管衍射十分明显，但衍射波的能量很弱，也很难观察到波的衍射．
传播方向频率f
改变θ反＝θ入不变
改变θ折≠θ入不变
波速v
不变
改变
波长λ
不变
改变
2．说明 (1)频率f由波源决定，故无论是反射波还是折射波都与入射波的频率，即波源的振动频率相同． (2)波速v由介质决定，因反射波与入射波在同一介质中传播，故波速不变；而折射波与入射波在不同介质中传播，所以波速变化． (3)据v＝λf知，波长λ与v及f有关，即与介质及波源有关．反射波与入射波在同一介质中传播，频率相同，故波长相同．折射波与入射波在不同介质中传播，f相同，v不同，故λ不同．素养点评：本探究通过波的反射和波的折射的探究，培养“科学思维”素养．
核心素养微专题
波的应用——B超人们在说话或唱歌的时候，我们听到的声音称为声波，它的频率在 20～20 000 Hz，超过20 000 Hz以上的声波，人耳就不能听见，称为超声波，简称超声．超声在诊断疾病时，有多种形式：①以振幅(amplitude) 形式诊断疾病的称“一维显示” , 因振幅第一个英文字母是A，故称A 超，又称一维超声；②以灰阶即亮度(brightness)模式形式来诊断疾病的称“二维显示”，因亮度第一个英文字母是B，故称B超，又称二维超声或灰阶超声．

第3节波的反射、折射和衍射

（1）比波长大能发生明显衍射吗？（2）能说成是发生衍射现象的条件吗？
水波通过桥洞时发生衍射
无线电波绕过高大建筑物
日晕----光的衍射
光波和声波谁更容易发生明显衍射现象？声波波长：1.7cm-----17m 光波波长：0.4um-----0.7um
三、波的衍射
3.说明：
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。
法线
i i'
平面
注意：
（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。
一、波的反射
4、应用：
（1）回声：声波的反射现象
人耳只能分开相差0.1s以上的声音
（2）夏日的雷声轰鸣不绝：声波在云层界面多次反射．
二、波的折射
1、定义：
Hale Waihona Puke （同初中光的折射）波从一种介质进入另一种介质时，波的传
例：以下关于波的衍射的说法中正确的是（ C） 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
小结
波定义：波遇障碍物返回继续传播叫波的反射。
λ
?
d
波绕过障碍物区域多
λ
?
d
波绕过障碍物区域少
衍射现象明显
衍射现象不明显
λ ?d
波长λ一定的水波通过宽度d不同的狭缝后的衍射图样不明显

高中物理(新人教版)选择性必修1：波的反射、折射和衍射【精品课件】

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
解析凡是波都能发生衍射现象,不过有时衍射现象明显,有时衍射现象不
明显。只有当缝、孔或障碍物的尺寸跟波长相差不多或比波长更小时,才
能发生明显的衍射现象。
答案 C
2.对于波长为100 m的声波,下列说法正确的是(
)
A.在同一介质中,比波长为20 m的声波传播快
蝙蝠、海豚就是根据接收到反射回来的超声波来确定障碍物或食物的位
置,从而确定飞行或游动方向。
要点笔记波在同一种均匀介质中传播时波速不变。
[典例剖析]
例题1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有多远?(v声=340 m/s)
1.波的反射
波的反射与光的反射遵循同样的规律。如图所示,当波传播到两种介质的
交界处发生反射时,反射线、法线、入射线在同一平面内,反射线与入射线
分居法线两侧,反射角等于入射角。反射波的波长、频率和波速都与入射
波相同。
2.波的折射
一切波都会发生折射现象。
3.波的衍射
(1)定义:波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫作波的衍射。
A.增大障碍物的尺寸
B.减小波的频率
C.缩小障碍物的尺寸
D.增大波的频率
解析波在介质中传播时波速是由介质决定的,与波的频率无关,所以改变
波的频率不会改变波速,但由v=λf可知,当波速一定时,减小频率则波长增大。
而发生明显衍射的条件是障碍物或孔、缝的尺寸比波长小或相差不多,要
使衍射现象变得明显,可以通过缩小障碍物的尺寸,或增大波长即减小波的
C.如果将孔AB扩大,有可能观察不到明显的衍射现象

新教材高中物理第三章机械波第3节波的反射折射和衍射课件新人教版选择性必修第一册

规律点拨
波的反射和折射的比较
现象比较项
波的反射
波的折射
传播方向频率 f
改变，θ 反＝θ 入改变，θ 折≠θ 入(非垂直入射)
不变
不变
波速 v
不变
改变
波长 λ
不变
改变
[变式训练1] 一列声波在第一种均匀介质中的波长为 λ1，在第二种均匀介质中的波长为 λ2，若 λ1＝2λ2，则该声波在两种介质中的频率之比和波速之比分别为( )
活动 1：在湖泊里，微风激起的水波分别遇到湖心岛和小石块，湖心岛和小石块后面有水波吗？
提示：湖心岛后面几乎没有水波，小石块后面有水波。
活动 2：活动 1 中水波绕过石块等障碍物继续传播的现象叫作波的衍射。水波遇到拦河堤的缺口也会发生衍射，观察图甲实验，有什么发现？
提示：如图 a，在狭缝宽度比波长大得多的情况下，波的传播如同光沿直线传播一样，在挡板后面产生“阴影区”；如图 b，在狭缝宽度与波长相差不多或者狭缝宽度比波长更小的情况下，发生明显的衍射现象，水波可以绕到挡板后面继续传播。
二、波的折射 1．波的折射：波从一种介质进入另一种介质时，波的□01 传播方向发生
改变的现象。 2．折射线：代表波的 □02 折射方向的一条 □03 射线。
三、波的衍射 1．定义：波可以绕过 □01 障碍物继续传播的现象。
2．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波长 □02 相差不多，或者比波长 □03 更小时，才能观察到明显的衍射现象。
活动 2：水波发生反射时，频率和波长改变吗？
提示：水波发生反射时，介质中各质点均在波源的带动下做受迫振动，介质中各质点的频率均等于波源的频率，故水波发生反射时，频率不变；而同一介质中波速不变，根据 λ＝vf ，波长也不变。

波的反射、折射和衍射_课件

②入射线与折射线分居法线两侧。
法线 i
r 界面
③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
的速度跟波在第二种介质中的速度之比。比值为常数，即折
射率。
折射率
第2种介质对第1种介
质的折射率
用惠更斯原理解释波的折射由惠更斯原理，A、B为同一波面上的两点经△t后， A点发射的子波到达界面上的 A’点，B点发射的子波到达B’点
①频率f由波源决定，故无论是反射波还是折射波都与入射波的频率，即波源的振动频率相同。
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高中物理选择性必修1 第三章机械波
波的反射、折射和衍射
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教学目标知道什么是波面和波线，了解惠更斯原理。认识波的反射现象，并能用惠更斯原理进行解释。认识波的折射现象，并能用惠更斯原理进行解释。
教学目标
通过管擦汗水波的衍射现象，认识衍射现象的特征知道什么是波的衍射现象和发生明显衍射现象的条件知道衍射现象是波特有的现象
惠更斯原理知道波面、波线、波前的概念。知道惠更斯原理的内容。
波面和波线
波面：在任一时刻，介质中任何振
动
状态（相位）相同的质点
所构
成的面叫做波面。
波前：最前方的那个波面叫做波前。
（对应介质中
表示波的传播方向，叫做水波的波面是一个个圆
波线。在各向同性的均匀介质中
惠更斯原理内容：介质中任一波面上的各点，都可以看做发射子波的波源，其后任意时刻，这些子波在波前进方向的包络面，就是新的波面。
某个波面
某时刻与所有子波波前相切的曲面
子波以球面波的方式在介质中以原波的速度向外传播。根据惠更斯原理，若已知某一时刻的波面形状及位置，便可通过几何作图来确定下一时刻的波面形状和位置，并确定波的传播方向，从而处理有关波的传播问

3.3波的反射、折射和衍射 — 人教版(2019)高中物理选择性必修第一册课件

第三章第3节波的反射、折射和衍射
问题导入
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？
知识梳理
一、波的反射和折射
1．波的反射
(1)定义：当波遇到两介质分界面会返回来继续传播的现象。
答案：BCD
3．(多选)有一障碍物的尺寸为10 m，下列哪些波在遇到它时能产生明显衍射现象( )
A．波长为1 m的机械波 B．波长为10 m的机械波 C．波长为20 m的的机械波 D．频率为40 Hz的声波 E．频率为5 000 MHz的电磁波(波速为3×108 m/s)
答案： BCD
谢谢观看！
答案： (1)340 1 530 (2)382.5 m (3)0.498 s
[变式1] 当一个探险者进入一个山谷后，为了估测出山谷的宽度，他吼一声后，经过0.5 s听到右边山坡反射回来的声音，又经过1.5 s后听到左边山坡反射回来的声音，若声速为340 m/s，则这个山谷的宽度约为多少？
答案： 425m
3．波的反射、折射现象中各量的变化
(1)频率(f)由波源决定：反射波、入射波以及折射波的频率均等于波源的振动频率。
(2)波速(v)由介质决定：反射波和入射波在同一介质中传播，波速相等。折射波在另一种介质中传播，波速变化。
(3)据v＝λf知，波长λ与波速和频率有关。反射波与入射波，频率相同、波速相同，故波长也相同，折射波与入射波在不同介质中传播，频率相同，波速不同，故波长不相同。
(2)理解：用一条射线代表波的入射方向（入射线），用另一条射线代表波的反射方向（反射线），波的反射遵循反射定律。即反射线、法线与入射线在同一平面内，反射线与入射线分居法线两侧，反射角等于入射角。

《波的反射、折射和衍射》人教版高中物理教学课件1

提示：如果有一列波长为 λ 的声波，沿水平管道自左向右传播，当入射波达到 a 处时，分成两束相干波，它们分别通过 r1 和 r2 再在 b 处相遇．若 Δr＝r2－r1 恰好等于声波半波长2λ的奇数倍，即 Δr＝2k＋2 1λ时，声波干涉后的合振幅 A＝0.这就是说该频率的声能被削弱，从而达到控制噪声的目的．
A．a 和 b
B．b 和 c
C．c 和 d
D．a 和 d
1．两列波相遇前、后，每列波各自的运动状态发生变化吗？ 2．两列波相遇后，在它们重叠区域里质点的位移与各列波单独传播时的位移有什么关系？
在日常生活中我们常遇到“不见其人，先闻其声”的现象，为什么看不到人却能听到他发出的声音呢？
提示：声波的波长比较长，容易衍射，而光波波长短，不容易衍射，所以会有“不见其人，先闻其声”的现象．
二பைடு நூலகம்波的干涉
1．波的叠加原理 (1)波的独立传播：几列波相遇时能够保持各自的运动特征，继续传播． (2)波的叠加：在几列波重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和．
(2)波的叠加原理是波具有独立传播性的必然结果，由于总位移是两个位移的矢量和，所以叠加区域的质点的位移可能增大，也可能减小．
两列同向波的叠加，振动加强，振幅增大．(如左下图所示) 两列反向波的叠加，振动减弱，振幅减小．(如右下图所示)
【例 2】如图甲所示，两列相同的波沿一直线相向传播，当它们相遇时，图乙所示的波形中可能的是( B )
衍射是波特有的现象，任何波都能发生衍射现象，但发生明显的衍射现象应满足一定的条件．
将一只瓶子立于水波槽中，在槽中激发水波，若想在瓶子后面看到水波绕过的现象，激发水波的振子的振动频率大些好，还是小些好？为什么？

波的反射、折射和衍射PPT教学课件1

2-9、10 波的反射、折射和衍射波的干涉—人教版（2019）高中物理选择性必修第一册课件(共56 张PPT)
ห้องสมุดไป่ตู้
提示：如果有一列波长为 λ 的声波，沿水平管道自左向右传播，当入射波达到 a 处时，分成两束相干波，它们分别通过 r1 和 r2 再在 b 处相遇．若 Δr＝r2－r1 恰好等于声波半波长2λ的奇数倍，即 Δr＝2k＋2 1λ时，声波干涉后的合振幅 A＝0.这就是说该频率的声能被削弱，从而达到控制噪声的目的．
2-9、10 波的反射、折射和衍射波的干涉—人教版（2019）高中物理选择性必修第一册课件(共56 张PPT)
2-9、10 波的反射、折射和衍射波的干涉—人教版（2019）高中物理选择性必修第一册课件(共56 张PPT) 2-9、10 波的反射、折射和衍射波的干涉—人教版（2019）高中物理选择性必修第一册课件(共56 张PPT)
2-9、10 波的反射、折射和衍射波的干涉—人教版（2019）高中物理选择性必修第一册课件(共56 张PPT)
3．发生明显衍射现象的条件只有当缝、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． 4．正确理解衍射现象 (1)衍射是波特有的现象，一切波都会发生衍射现象，凡能发生衍射现象的一定是波． (2)衍射现象总是存在的，只有明显与不明显的差异，没有 “不发生衍射”之说．
2-9、10 波的反射、折射和衍射波的干涉—人教版（2019）高中物理选择性必修第一册课件(共56 张PPT) 2-9、10 波的反射、折射和衍射波的干涉—人教版（2019）高中物理选择性必修第一册课件(共56 张PPT)
考点一

物理人教版(2019)选择性必修第一册3.3波的反射、折射和衍射(共20张ppt)

现象。
衍射中真的是孔或障碍物的尺寸越小越好吗？
当孔或障碍物的尺寸过小时，由于衍射到后方的能量
较弱，故衍射现象仍不明显。
例题
例蝙蝠是通过声波的反射来判断前方是否有障碍物的。科学家在蝙蝠
飞行的空间里横跨了很多系有铜铃的绳索，蝙蝠在黑暗中飞行时不会碰
撞这些绳索而导致铜铃发声。据此，你认为蝙蝠发出的声波频率应该具
生水波。在水槽中斜向放置一个挡板，
观察水波在传播过程中发生的现象。
如图乙，当水波遇到挡板时会发生反射。如果用一条射线代表水波
的入射方向（入射线），用另一条射线代表水波的反射方向（反射
线），我们发现水波的反射与初中学过的光的反射遵循同样的规律。
反射线、发现与入射线在同一平面内，反射线与入射线分居发线两侧，
非常大时，水波将直线传播，观察不到衍射现象。
新知讲解
三、波的衍射
1. 波的衍射：波可以绕过障碍物继续传播的现象。
2. 发生明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长差不多。
3. 衍射规律：
①窄缝宽度跟波长相差不多时，有明显的衍射现象；
②窄缝宽度比波长大得越多，衍射现象越不明显；
③窄缝宽度跟波长相比非常大时，水波将沿直线传播，观察不到衍射
现象。通常的声波，波长为1.7cm~17cm，跟一般障碍物的尺寸相当，所以
声波能绕过一般的障碍物，使我们能听到障碍物另一侧的声音。
一切波都能发生衍射。衍射是波特有的现象。
注意：
①障碍物较大时对波有影响,较小时对波没有影响,即障碍物比较小时能发
生明显衍射。窄缝宽度跟波长相差不多时，有明显的衍射现象。
②窄缝宽度比波长大得越多，衍射现象越不明显；窄缝宽度跟波长相比
反射角等于入射角。

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2两列波叠加时，某些区域的
振幅加大、某些区域的振幅减小的现象．形
成的图样常常称为干涉图样．
(2)产生干涉的两个必要条件是：两列波的频率必须相
同和两个波源的
相位差保持不变．
(3)一切波都能发生干涉，干涉是波特有的现象．
内燃机、通风机、鼓风机、压缩机、燃气轮机在排放各种高速气流的过程中，都伴随有噪声．利用干涉原理制成的干涉型消声器可以降低这种噪声．如图所示为一台干涉型消声器的原理图．试讨论其消声原理．
当障碍物较小时发现波能绕过障碍物继续前进，如同障碍物不存在一样，如图乙所示，衍射现象明显．
(2)在水波槽中，在波源前方放一个有孔的屏，使波源振动产生水波．当孔较大时发现水波经过孔后在连接波源与孔的两边的两条直线所限制的区域里传播，如图丙所示．当孔较小时发现孔后的整个区域里传播着以孔为中心的圆形波，如图丁所示，衍射现象明显．
考点二波的叠加
1．波的独立性两列波相遇后，每列波将保持各自原来的波形继续向前传播，互不干扰．如图甲、乙所示，在同一直线上，向右传播的波 1 和向左传播的波 2 相遇以后，各自还是按照相遇前的波速、振幅、频率，继续沿着各自的方向传播，不会因为相遇而发生任何变化．
2．波的叠加原理 (1)波的叠加原理几列波相遇时能够保持各自的运动状态，继续传播，在它们重叠的区域里，介质中的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和．下图表示了分别向右、向左传播的两列波 1 和 2 在相遇区域内的叠加过程．
考点一
波的衍射
1．定义：波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做波的衍射．
2．两种衍射现象 (1)在水波槽中，在波源的前方放一个障碍物，使波源振动产生水波．当障碍物较大时波被阻挡，在靠近障碍物后面没有波，只是在障碍物较远处，波才稍微有些绕到“影子”区域里，如下图甲所示，虽然发生衍射现象，但不明显．
在日常生活中我们常遇到“不见其人，先闻其声”的现象，为什么看不到人却能听到他发出的声音呢？
提示：声波的波长比较长，容易衍射，而光波波长短，不容易衍射，所以会有“不见其人，先闻其声”的现象．
二、波的干涉
1．波的叠加原理 (1)波的独立传播：几列波相遇时能够保持各自的运动特征，继续传播． (2)波的叠加：在几列波重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和．
提示：如果有一列波长为 λ 的声波，沿水平管道自左向右传播，当入射波达到 a 处时，分成两束相干波，它们分别通过 r1 和 r2 再在 b 处相遇．若 Δr＝r2－r1 恰好等于声波半波长2λ的奇数倍，即 Δr＝2k＋2 1λ时，声波干涉后的合振幅 A＝0.这就是说该频率的声能被削弱，从而达到控制噪声的目的．
(2)波的叠加原理是波具有独立传播性的必然结果，由于总位移是两个位移的矢量和，所以叠加区域的质点的位移可能增大，也可能减小．
两列同向波的叠加，振动加强，振幅增大．(如左下图所示) 两列反向波的叠加，振动减弱，振幅减小．(如右下图所示)
【例 2】如图甲所示，两列相同的波沿一直线相向传播，当它们相遇时，图乙所示的波形中可能的是( B )
(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，仅是使衍射现象明显表现的条件．
(4)一般情况下，波长较大的波容易产生显著的衍射现象． (5)当孔的尺寸远小于波长时，尽管衍射十分突出，但由于衍射波的能量很弱，衍射现象不容易观察到．
5．衍射的成因波传到小孔(或障碍物)时，小孔(或障碍物)仿佛是一个新的波源，由它发出与原来同频率的波(称为子波)，在孔(或障碍物) 后传播，于是就出现了偏离直线方向传播的衍射现象．
3．发生明显衍射现象的条件只有当缝、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． 4．正确理解衍射现象 (1)衍射是波特有的现象，一切波都会发生衍射现象，凡能发生衍射现象的一定是波． (2)衍射现象总是存在的，只有明显与不明显的差异，没有 “不发生衍射”之说．
第二章
机械振动与机械波
9 波的反射、折射和衍射
10 波的干涉
01课前自主学习 03课堂效果检测
02课堂考点演练课时作业
一、波的衍射
1．定义波绕过
障碍物继续传播的现象．
2．发生明显衍射的条件缝、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． 3．一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象．“闻其声而不见其人”是声波的衍射现象．
A．a 和 b
B．b 和 c
C．c 和 d
D．a 和 d
1．两列波相遇前、后，每列波各自的运动状态发生变化吗？ 2．两列波相遇后，在它们重叠区域里质点的位移与各列波单独传播时的位移有什么关系？
衍射是波特有的现象，任何波都能发生衍射现象，但发生明显的衍射现象应满足一定的条件．
将一只瓶子立于水波槽中，在槽中激发水波，若想在瓶子后面看到水波绕过的现象，激发水波的振子的振动频率大些好，还是小些好？为什么？
答案：见解析
解析：当障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多时，能发生明显的衍射现象，由于瓶子的直径已确定，故水波的振子的波长越长越好，所以，激发水波的振子的振动频率越小越好．
【例 1】 (多选)下列关于波的衍射的说法正确的是(ABD) A．衍射是一切波特有的现象 B．对同一列波，缝、孔或障碍物越小，衍射现象越明显 C．只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象 D．声波容易发生衍射现象，由于声波波长较长
根据波的衍射特点和发生明显衍射的条件去分析．
【解析】衍射是一切波特有的现象，所以 A 正确，C 错误；发生明显衍射是有条件的，只有缝、孔、障碍物的尺寸跟波长差不多或比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象，所以 B 正确；声波的波长在 1.7 cm～17 m 之间，一般缝、孔、障碍物与之相比都较小，所以声波容易发生衍射，D 正确．