第2节 波的反射和折射(强基课———逐点理清物理观念) 课标要求 学习目标 知道波的反射和折射现象。 1.通过观察水波的反射和折射,知道波传播到两种介质交界面时会发生反射和折射,知道波面、波线的概念。 2.掌握波的反射定律、折射定律。 逐点清(一) 波的反射 [多维度理解] 1.波面、波线 (1)波面:从波源发出的波经过相同 到达的各点所组成的面,如图所示。 (2)波线:用来表示波的传播方向的线,波线与各个波面总是 的。 2.波的分类 (1)球面波:波面是 的波。如空气中的声波。 (2)平面波:波面是 的波。如直振动片产生的水波。 3.波的反射 (1)波的反射:波从一种介质传播到另一种介质表面时,返回原来介质传播的现象。 (2)入射角: 入射波的 与反射面 的夹角,如图中i。 (3)反射角:反射波的 与反射面 的夹角,如图中i'。 (4)波的反射遵循反射定律:反射波的波线、入射波的波线和法线在 ,反射波的波线和入射波的波线分别位于法线 ,反射角 入射角。 [微点拨] 1.回声测距 (1)当声源不动时,声波遇到了障碍物会返回来继续传播,反射波与入射波在同一介质中传播速度相同,因此,入射波和反射波在传播距离一样的情况 下,用的时间相等,设经过时间t听到回声,则声源到障碍物的距离为s=v声·。 (2)当声源以速度v向静止的障碍物运动或障碍物以速度v向静止的声源运动时,声源发声时障碍物到声源的距离为 s=(v声+v)·。 (3)当声源以速度v远离静止的障碍物或障碍物以速度v远离静止的声源时,声源发声时障碍物到声源的距离为 s=(v声-v)·。 2.超声波定位 蝙蝠、海豚能发出超声波,超声波遇到障碍物或捕食目标时会被反射回来。蝙蝠、海豚就是根据接收到的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。 [全方位练明] 1.下列现象中不属于声波反射现象的是 ( ) A.用声呐勘测海底地质地貌 B.在空旷的山谷能听见回音 C.夏日的雷声有时轰鸣不绝 D.在水里的人能听到岸上的声音 2.听者A、声源B和障碍物C在一条直线上,如图所示。声源在听者和障碍物之间,距听者12 m,距障碍物24 m,若听者能将先后两次发声区别开的时间间隔是0.1 s。试通过计算,说明听者能否把原声和回声区别开来 (已知声音在空气中的传播速度为344 m/s) 逐点清(二) 波的折射 惠更斯原理 [多维度理解] 1.波的折射:波在传播过程中,由一种介质 另一种介质时 方向发生偏折的现象。如图所示。 2.波的折射规律:=,v1和v2分别是波在介质Ⅰ和介质Ⅱ中的波速。 3.惠更斯原理 (1)内容:介质中波面上的每一个点,都可视为一个新的 ,这些新波源发出子波,经过一定时间后,这些子波的 就构成下一时刻的波面。 (2)应用:如果知道某时刻一列波的某个波面的位置,还知道波速,利用惠更斯原理可以得到下一时刻这个波面的位置,从而可确定波的前进方向。 [微点拨] 关于频率和波速的三点说明 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(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.根据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。 [全方位练明] 1.图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线,则 ( ) A.2与1的波长、频率相等,波速不等 B.2与1的波速、频率相等,波长不等 C.3与1的波速、频率、波长均相等 D.3与1的频率相等,波速、波长均不等 2.关于波的反射、折射现象,下列说法正确的是 ( ) A.一切波都能发生反射、折射现象 B.发生折射时,波的传播方向一定会发生改变 C.不是所有 ... ...
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