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(共25张PPT)
第三章 机械波
3.波的反射、折射和衍射
教学目标
CONTENT
01
02
03
知道波发生明显衍射的条件及其特征
理解反射定律的内容
知道波传播到两种介质交界面时会发生反射和折射
横波
纵波
波峰
波谷
疏部
密部
机械波：机械振动在介质中的传递。
波的描述
时间周期性：周期T，频率f
空间周期性：波长λ
波速
复习回顾
波形图
P1
v
P2
新课引入
人们听不清对方说话时,除了让一只耳朵转向对方,还习惯性地把同侧的手附在耳旁,这样做是利用声波的什么特点提高耳朵的接收能力
水波的反射
反射线与法线的夹角
入射角（i）：
入射线与法线的夹角
反射角（i’）：
1.波的反射：波遇到介质界面会返回来继续传播，这种现象叫做波的反射．
法线
界面
波的反射现象有什么规律呢？
用一条射线代表入射波的入射方向（入射线）
用另一条射线代表反射波的反射方向（反射线）
波的反射
一
知能提升
①反射波的频率、波速和波长都不变.
②波遇到两种介质界面时，总存在反射.
注意：
法线
平面
2.反射规律：
①入射线、法线、反射线在同一平面内
②入射线与反射线分居法线两侧
③反射角等于入射角
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叫做波的折射。
波的折射
二
知能提升
1.波在传播过程中遇到障碍物时波的行为会发生什么变化？
2.两列波在空间相遇时会发生什么现象？
波的衍射：波可以绕过障碍物或通过障碍物上的孔、缝而在障碍物的后面继续传播，这种现象叫做波的衍射。
声波绕过墙壁
水波绕过芦苇
水波绕过礁石
波的衍射
三
知能提升
1.观察孔、缝宽度对衍射的影响
规律：波长λ不变，狭缝宽度d与波长相差不多时，衍射现象更明显。
波长不变，改变挡板缝宽
2.观察波长对衍射的影响
规律：
波长λ与狭缝宽度相差不多时，衍射现象更明显；
挡板缝宽不变，改变波长
波长减小，衍射现象变得不明显；
波长与狭缝宽度相比非常小，水波将沿直线传播。
发生明显衍射现象的条件：
1.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.衍射的实质：振动的形式和能量传到障碍物后方的阴影区域中。
声波波长：1.7 cm ~ 17 m
一切波都能发生衍射。衍射是波特有的现象。
“闻其声而不见其人”是为什么？
光波波长：0.4 m ~ 0.7 m
例.图中S为在水面上振动的波源，M、N为在水面上的两块挡板，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，下列方法无效的是(　　 )
A.移动N使狭缝的宽度增大 B.使波源的频率减小
C.使波源的周期增大 D.移动N使狭缝的宽度减小
解析：A 处水没有振动，说明不能发生明显的衍射现象。要想发生明显的衍射现象，必须减小狭缝的宽度或增大波长，A方法无效，D方法有效；要想增大波长，由 = λ f = 知， 一定，当 f 减小或 T 增大时，λ 增大，B、C方法有效。故选A。
A
典例精析
一、波的反射
二、波的折射
三、波的衍射
课堂小结
1.以下关于波的衍射的说法正确的是(　　)
A.波遇到障碍物时,一定会发生明显的衍射现象
B.当障碍物的尺寸比波长大得多时,衍射现象很明显
C.当孔的大小比波长小时,衍射现象很明显
D.只有当障碍物的尺寸与波长相差不多时,才会发生明显的衍射现象
解析:凡是波都能发生衍射现象,不过有时衍射现象明显,有时衍射现象不明显。只有当缝、孔或障碍物的尺寸跟波长相差不多或比波长更小时,才能发生明显的衍射现象。
C
2.对于波长为100 m的声波,下列说法正确的是(　　)
A.在同一介质中,比波长为20 m的声波传播快
B.在空气中的频率比在水中大
C.声波能发生折射,但折射后频率发生变化
D.声波能发生反射,但反射后波速不变
解析:机械波的传播速度由介质决定,波的频率由波源决定,与介质无关,所以折射后,波进入另一种介质,传播速度发生变化,反射后回到原来的介质,传播速度不变,故选项D正确。
D
3.(多选)观察水面波衍射的实验装置如图所示,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)之间距离表示一个波长,则波经过孔之后的传播情况,下列描述正确的是(　　)
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
解析:从题图中可看出孔AB的尺寸小于一个波长,所以此时能明显地观察到波的衍射现象,选项A正确;因为穿过挡板小孔后的波速不变,频率相同,所以波长也相同,选项B正确;若将孔AB扩大,将可能不满足发生明显衍射现象的条件,就有可能观察不到明显的衍射现象,选项C正确;若将波源频率增大,由于波速不变,所以波长变小,将可能不满足发生明显衍射现象的条件,就有可能观察不到明显的衍射现象,选项D错误。
4.当一个探险者进入一个山谷后,为了估测出山谷的宽度,他吼一声后,经过0.5 s听到右边山坡反射回来的声音,又经过1.5 s后听到左边山坡反射回来的声音,若声速为340 m/s,则这个山谷的宽度约为(　　)
A.170 m　　B.340 m　　C.425 m　　D.680 m
解析:右边的声波从发出到反射回来所用时间为t1=0.5 s,左边的声波从发出到反射回来所用的时间为t2=2 s。山谷的宽度为 ×340 m=425 m。
C
5.如图所示，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做一个“小孔”做水波的衍射实验，出现了图示的图样，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？
N板上移减小孔的大小；
降低波源振动频率、增加波长。
本节内容结束

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