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课件网) 新人教版 选择性必修一 第三章 机械波 第3节 波的反射、折射和衍射 新课引入 问题 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。机械波在传播过程中经常会遇到障碍物或者两种介质的界面,或者与其他的波相遇,此时会产生怎样的现象呢? ? 二、光的折射 学习任务一:波的反射 1.实验演示 在巨大的水槽中丢入一石块,观察产生的水波遇到槽壁的情形。 现象:波被反射回来。 二、光的折射 学习任务一:波的反射 2.反射规律 法线 分界面 反射定律:入射线、法线、反射线在同一平面内,入射线与反射线分 居法线两侧,反射角等于入射角。 与初中学过的光的反射遵循相同的规律 沿垂直界面方向作一条虚线表示法线; 沿水波的入射方向作一条射线表示入射线; 沿水波的反射方向作一条射线表示反射线。 学习任务二:波的折射 1.实验演示 波从一种介质进入另一种介质时,波的传播方向发生了改变的现象。 界面 介质I 介质II 法线 理论和实验证明,一切波都会发生折射现象。 学习任务二:波的折射 在水塘里,微风激起的水波遇到小石、芦苇等细小的障碍物,等会出现什么现象? 现象:会绕过障碍继续传播,好像它们并不存在。 学习任务三:波的衍射 波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫作波的衍射 注意:一切波都能发生衍射,衍射是波特有的一种现象 问题:发生明显衍射现象的条件是什么? 1.波的衍射 学习任务三:波的衍射 2.实验演示 学习任务三:波的衍射 3.发生明显衍射的条件 ①:保持水波的波长不变,改变窄缝的宽度 窄缝的正后方 水波区 向外扩张 实验表明,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。 ②:改变波的波长 阴影区 阴影区 障碍物 λ2= 0.5d λ3= 0.7d λ1= 0.3d 学习任务三:波的衍射 注意:要发生明显的衍射现象须满足上述条件,当不满足上述条件时,衍射现象仍存在,只不过是衍射现象不明显,不易被我们观察到 . 二、光的折射 例题1 两块挡板,其中M固定,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可以采取什么方法吗? 解析:为了P点发生震动,实际就是使衍射更明显,那就是让孔或者障碍物的尺寸更长,尺寸差不多或者比波长小。 当堂达标训练 1. (多选)以下关于波的认识,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折射 D.水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象,是波的折射现象 ABD 当堂达标训练 2.如图所示,正中心O点是水面上一波源,实、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷,A是挡板,B是小孔,经过一段时间,水面上的波形将分布于 ( ) A.整个区域 B.阴影Ⅰ以外的区域 C.阴影Ⅱ以外的区域 D.阴影Ⅲ以外的区域 B 3. (多选)如图是观察水面波的衍射现象的实验装置,AC和BD是两块挡板,AB是—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 ABC 当堂达标训练 4.如图所示,圆形实线是波源O在水槽里产生的水波的波峰,下列说法正确的是 ( ) A.水波 ... ...