資源簡介

(共17張PPT)
新人教版 選擇性必修一
第三章 機械波
第3節 波的反射、折射和衍射
新課引入
問題
我們知道，聲音在傳播過程中，遇到障礙物時會發生反射。對著遠處的峭壁大喊一聲會聽到回聲，就是聲波在峭壁上反射的結果。機械波在傳播過程中經常會遇到障礙物或者兩種介質的界面，或者與其他的波相遇，此時會產生怎樣的現象呢？
？
二、光的折射
學習任務一：波的反射
1.實驗演示
在巨大的水槽中丟入一石塊，觀察產生的水波遇到槽壁的情形。
現象：波被反射回來。
二、光的折射
學習任務一：波的反射
2.反射規律
法線
分界面
反射定律：入射線、法線、反射線在同一平面內，入射線與反射線分
居法線兩側，反射角等于入射角。
與初中學過的光的反射遵循相同的規律
沿垂直界面方向作一條虛線表示法線；
沿水波的入射方向作一條射線表示入射線；
沿水波的反射方向作一條射線表示反射線。
學習任務二：波的折射
1.實驗演示
波從一種介質進入另一種介質時，波的傳播方向發生了改變的現象。
界面
介質I
介質II
法線
理論和實驗證明，一切波都會發生折射現象。
學習任務二：波的折射
在水塘里，微風激起的水波遇到小石、蘆葦等細小的障礙物，等會出現什么現象？
現象：會繞過障礙繼續傳播，好像它們并不存在。
學習任務三：波的衍射
波可以繞過障礙物繼續傳播，這種現象叫作波的衍射
注意：一切波都能發生衍射，衍射是波特有的一種現象
問題：發生明顯衍射現象的條件是什么？
1.波的衍射
學習任務三：波的衍射
2.實驗演示
學習任務三：波的衍射
3.發生明顯衍射的條件
①：保持水波的波長不變，改變窄縫的寬度
窄縫的正后方
水波區
向外擴張
實驗表明，只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多，或者比波長更小時，才能觀察到明顯的衍射現象。
②：改變波的波長
陰影區
陰影區
障礙物
λ2= 0.5d
λ3= 0.7d
λ1= 0.3d
學習任務三：波的衍射
注意：要發生明顯的衍射現象須滿足上述條件，當不滿足上述條件時，衍射現象仍存在，只不過是衍射現象不明顯，不易被我們觀察到 .
二、光的折射
例題1
兩塊擋板，其中M固定，擋板N可以上下移動。現在把M、N兩塊擋板中的空隙當作一 個“小孔”做水波的衍射 實驗，出現了圖示中的圖 樣，P 點的水沒有振動起 來。為了使擋板左邊的振動傳到P可以采取什么方法嗎？
解析：為了P點發生震動，實際就是使衍射更明顯，那就是讓孔或者障礙物的尺寸更長，尺寸差不多或者比波長小。
當堂達標訓練
1. (多選)以下關于波的認識，哪些是正確的(　 　)
A．潛艇利用聲吶探測周圍物體的分布情況，用的是波的反射原理
B．隱形飛機怪異的外形及表面涂特殊隱形物質，是為了減少波的反射，從而達到隱形的目的
C．雷達的工作原理是利用波的折射
D．水波從深水區傳到淺水區改變傳播方向的現象，是波的折射現象
ABD
當堂達標訓練
2.如圖所示，正中心O點是水面上一波源，實、虛線分別表示該時刻的波峰、波谷，A是擋板，B是小孔，經過一段時間，水面上的波形將分布于 (　　)
A.整個區域
B.陰影Ⅰ以外的區域
C.陰影Ⅱ以外的區域
D.陰影Ⅲ以外的區域
B
3. (多選)如圖是觀察水面波的衍射現象的實驗裝置，AC和BD是兩塊擋板，AB是—個孔，O是波源，圖中已畫出波源所在區域波的傳播情況，每兩條相鄰波紋(圖中曲線)之間距離表示一個波長。則波經過孔之后的傳播情況，下列描述中正確的是(　 　)
A．此時能明顯觀察到波的衍射現象
B．擋板前后波紋間距離相等
C．如果將孔AB擴大，有可能觀察不到明顯的衍射現象
D．如果孔的大小不變，使波源頻率增大，能更明顯地觀察到衍射現象
ABC
當堂達標訓練
4.如圖所示,圓形實線是波源O在水槽里產生的水波的波峰,下列說法正確的是 ( )
A.水波只要進入∠CAE和∠DBF區域就叫波的衍射
B.水波只要進入∠CAA'和∠DBB'區域就叫波的衍射
C.水波必須充滿∠CAE和∠DBF區域才叫波的衍射
D.水波必須充滿∠CAA'和∠DBB'區域才叫波的衍射
B
當堂達標訓練
5. 漁船常利用超聲波來探測遠處魚群的方位.已知某超聲波頻率為1.0×105 Hz,某時刻該超聲波在水中傳播的波動圖像如圖所示.
(1)從該時刻開始計時,畫出x=7.5×10-3 m處質點做簡諧運動的振動圖像(至少一個周期);
[解析] ω=2πf=2π×105 rad/s,φ=,則x=7.5×10-3 m處的質點振動表達式為y=Asin.
當堂達標訓練
漁船常利用超聲波來探測遠處魚群的方位.已知某超聲波頻率為1.0×105 Hz,某時刻該超聲波在水中傳播的波動圖像如圖所示.
(2)現測得超聲波信號從漁船到魚群往返一次所用時間為4 s,求魚群與漁船間的距離(忽略船和魚群的運動).
[解析]由波形圖讀出波長λ=15×10-3 m
由波速公式得v=fλ=1.5×103 m/s
魚群與漁船的距離為x=vt=3000 m.
當堂達標訓練

展開更多......

收起↑