3 波的反射、折射和衍射 [教材链接] (1)①返回来 ②法线 法线 等于 (2)传播方向 [科学探究] 1.在波的反射和折射现象中,反射波和折射波的频率都与波源即入射波的频率相同;反射现象是在同种介质中传播,波速相同,由v =λf 可知,波长也相同,而折射现象是在不同介质中传播,波速不同,波长也不同. 2.不一定,如果入射波垂直于交界面时,传播方向保持不变. 例1 BC [解析] 波发生反射时,是在同一种介质中传播,频率、波长和波速均不变,选项A错误,B正确;波发生折射时,是从一种介质传入另一种介质,波速发生变化,而波的频率由波源决定,所以波的频率不变,由公式v=λf可知,波长发生变化,选项C正确,D错误. 例2 (1)340 Hz 1530 m/s (2)1147.5 m [解析] (1)该波的频率f==340 Hz 因为波从空气进入海水,频率不变,则在海水中的波速为v'=λ'f=1530 m/s (2)入射波和反射波用时相同,则海水深为 h=v't=1147.5 m 变式1 325 m [解析] 画出汽车与声音运动过程示意图如图所示,设汽车由A到C的距离为x1,C到山崖B的距离为x2,汽车鸣笛至司机听到回声所用时间为t=2 s,则==t,解得x2=325 m. 例3 (1)1700 Hz (2)1020 m/s (3)1∶1 [解析] (1)声波在介质Ⅰ中传播时,由v=λf得 f== Hz=1700 Hz 由于声波在不同介质中传播时,频率不变,所以声波在介质Ⅱ中传播时,频率为1700 Hz (2)由v=λf得声波在介质Ⅱ中的传播速度为 v2=λ2f=0.6×1700 m/s=1020 m/s (3)同一种声波由介质Ⅰ到介质Ⅱ的过程中,频率不变,故该声波从介质Ⅰ进入介质Ⅱ时,其频率之比为1∶1 [教材链接] (1)绕过 (2)①越明显 ②越明显 (3)相差不多 更小 例4 ABC [解析] 因为波长与孔的尺寸差不多,所以能够观察到明显的衍射现象,故A正确;若将孔AB扩大,则孔的尺寸大于波的波长,可能观察不到明显的衍射现象,故B正确;波通过孔后,波速、频率、波长不变,则挡板前、后波纹间的距离相等,故C正确;若孔的大小不变,使波源频率增大,因为波速不变,根据λ= 知,波长减小,则可能观察不到明显的衍射现象,故D错误. 变式2 D [解析] 由题图可知,A侧波是衍射波,故A错误;两侧的波的频率和波速相同,波长相同,即A侧相邻波纹间距等于B侧相邻波纹间距,故B错误;当孔的尺寸与波长差不多或者小于波长时会产生明显的衍射现象,增大挡板之间的间隙,衍射现象将变得不明显,故C错误;当孔的尺寸与波长差不多或者小于波长时会产生明显的衍射现象,则如果孔的大小不变,减小水波波源的频率,则波长变大,衍射现象将更明显,故D正确. 变式3 B [解析] 由图可直观看出,半波长为实、虚两圆半径之差,且挡板A的尺寸比波长大得多,而小孔B的宽度与波长差不多,根据波发生明显衍射的条件知,该波在挡板A处的衍射现象很不明显,故Ⅰ区内水面无波形,故选项A、C、D错误;该波的波长与小孔B的宽度差不多,能够发生明显的衍射,故在阴影区Ⅱ、Ⅲ之内存在明显的衍射波的波形,故选项B正确. 随堂巩固 1.BCD [解析] 潜水艇利用声呐探测周围物体的分布情况,声呐采用的是超声波,超声波的方向性好,遇到障碍物容易反射,故A错误;隐形飞机在机身表面涂有高效吸收电磁波的物质,使雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱,很难被发现,故B正确;雷达利用了波的反射,故C正确;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,故D正确. 2.D [解析] 机械波的传播速度由介质决定,选项A错误;波的频率由波源决定,与介质无关,选项B错误;折射后,波进入另一种介质,传播速度发生变化,频率不变,而反射后回到原来的介质,传播速度不变,选项C错误,D正确. 3.A [解析] 减小波源的振幅,位于A点的浮标做受迫振动的振幅相应减小,所以可以减小波源S的振动对浮标的影响,故A正确,B错误;增大波源的振动频率,由λ=可知,波长变小,则衍射现象更不明显,故C、D错误.3 波的反射、折射和衍射 1. ... ...
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