12．4 波的反射和折射
【学习目标】
（1）知道波面和波线，以及波传播到两种介质的界面时同时发生反射和折射。 （A）
（2）知道波发生反射现象时，反射角等于入射角，知道反射波的频率，波速和波长与入射波相同。 （B）
（3）知道折射波与入射波的频率相同，波速与波长不同，理解波发生折射的原因是波在不同介质中速度不同，掌握入射角与折射角的关系。 （C）
【学习重点】 惠更斯原理，波的反射和折射规律
【学习难点】惠更斯原理
【学习过程】
一、引入新课
1、蝙蝠的“眼睛”：18世纪，意大利教士兼生物学家斯帕兰扎尼研究蝙蝠在夜间活动时，发现蝙蝠是靠高频率的尖叫来确定障碍物的位置的。这种尖叫声在每秒2万到10万赫兹之间，我们的耳朵对这样频率范围内的声波是听不到的。这样的声波称为超声波。蝙蝠发出超声波，然后借助物体反射回来的回声，就能判断出所接近的物体的大小、形状和运动方式。
2、隐形飞机F—117：雷达是利用无线电波发现目标，并测定其位置的设备。由于无线电波具有恒速、定向传播的规律，因此，当雷达波碰到飞行目标(飞机、导弹）等时，一部分雷达波便会反射回来，根据反射雷达波的时间和方位便可以计算出飞行目标的位置。
由于一般飞机的外形比较复杂，总有许多部分能够强烈反射雷达波，因此整个飞机表面涂以黑色的吸收雷达波的涂料，这样就起到了飞机隐形的作用。
新课学习
雷达确定目标示意图
预习课本32-34页，回答下面问题。
一、 波面和波线
1、波面： 。
2、波线： 。
甲：球面波 乙：平面波
二、惠更斯原理
荷兰物理学家 惠更斯（右图）
二、波的反射、折射、干涉、衍射和驻波练习题
一、选择题
1、下列说法中正确的是[ ]
A．衍射是一切波特有的现象
B．障碍物或孔越小越易产生衍射
C．在空旷的山谷里叫喊，可以听到回音，这是声波的衍射现象
D．在空旷的山谷里叫喊，可以听到回音，这是声音的反射现象
2、下列关于两列波相遇时叠加的说法中正确的是[ ]
A．相遇后，振幅小的一列波将减弱，振幅大的一列波将加强
B．相遇前后，两列波的振动情况与相遇前完全相同
C．在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和
D．几个人在同一房间说话，相互间听得清楚，这说明声波在相遇时互不干扰
3、关于波的干涉，下列说法中正确的是[ ]
A．只有横渡才能产生干涉，纵波不能产生干涉
B．只要是波都能产生稳定的干涉
C．不管是横波还是纵波，只要叠加的两列的频率相等，振动情况相同就能产生稳定干涉
4、下述关于声波的传播速度中正确的说法是[ ]
A．声波的频率越高，传播速度越大
B．声波振幅越大，传播速度越大
C．声波传播速度只由介质决定 D．在空气中声速约是340m／s
5、一列声波由空气传到水中[ ]
A．频率不变，波长变小
B．频率不变，波长变大
C．频率变小，波长变长
D．频率变大，波长变大
6、一列波在传播过程中通过一个障碍物，发生了一定程度的衍射，以下哪种情况能使衍射现象更明显？[ ]
A．增大障碍物尺寸，同时增大波的频率
B．增大障碍物尺寸，同时减小波的频率
C．缩小障碍物尺寸，同时增大波的频率
D．缩小障碍物尺寸，同时减小波的频率
7、下面关于驻波的说法中正确的有[ ]
A．形成驻波的各质点振幅是一样的
B．两个波节（或波腹）之间的距离等于半个波长
C．驻波在每一段中各点振动步调是相同的
3．波的反射、折射和衍射
学习目标：
1.知道什么是波的反射、折射和衍射现象，知道发生明显衍射现象的条件．
2.知道波发生反射现象时，反射角等于入射角．掌握入射角与折射角关系．
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．
一、波的反射
1．反射现象
波遇到介质界面会返回来继续传播的现象．
2．反射角和入射角
(1)入射角：入射波的波线与法线的夹角，如图中的α.
(2)反射角：反射波的波线与法线的夹角，如图中的β.
3．反射定律
反射波线、法线、入射波线在同一平面内，且反射角等于入射角．
注意：反射波与入射波的波长、频率、波速都相等，但由于反射面吸收一部分能量，反射波传播的能量将减少．
二、波的折射
1．波在传播过程中，从一种介质进入另一种介质时，波传播的方向发生偏折的现象叫作波的折射．
2．一切波都会发生折射现象．
三、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．
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相差不多或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象． 3．一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象．
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)入射波的波线与界面的夹角叫入射角． (×)
(2)入射波的波长和反射波的波长相等． (√)
(3)孔的尺寸比波长大得多时就不会发生衍射现象． (×)
(4)衍射是波的特有现象． (√)
2．(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
BC [波发生反射时因介质未变，故频率、波长、波速均不变；波发生折射时因波源不变而介质变，故频率不变，波长和波速均发生变化．B、C两项正确．]
3．(多选)一列波在传播过程中通过一个障碍物，发生了一定程度的衍射，以下哪种情况可以使衍射现象更明显( )
1．如图所示是观察水面波衍射的实验装置．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)
之间的距离表示一个波长，则关于波经过孔之后的传播情况，下列描述中正确的
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
2．下列关于波的衍射的说法正确的是( )
A．衍射是机械波特有的现象
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．声波容易发生明显衍射现象是由于声波波长较长
3．下列说法中正确的是( )
A．孔的尺寸比波长大得多时不会发生衍射现象
B．孔的尺寸比波长小才发生衍射现象
C．只有孔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
D．只有波才有衍射现象
4.如图所示中S为在水面上振动的波源,M、N是水面上的两块挡板，其中N板可
以上下移动，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使狭缝的间距增大
D．移动N使狭缝的间距减小
5.如图挡板M 是固定的，挡板 N 可以上下移动。现在把 M、N两块挡板中的空
隙当作一个“小孔”做水波的衍射实验，出现了图示中的图样，P 点的水没有振
动起来。为了使挡板左边的振动传到 P 点，可以采用什么办
法？
