1.認(rèn)識(shí)波的反射和折射現(xiàn)象。(物理觀念)2.知道波面、波線(xiàn)的概念。(物理觀念)3.知道波傳播到兩種介質(zhì)交界面時(shí)會(huì)發(fā)生反射和折射,理解反射定律和折射定律的內(nèi)容及其特點(diǎn)。(科學(xué)思維)
基礎(chǔ)落實(shí)·必備知識(shí)全過(guò)關(guān)
重難探究·能力素養(yǎng)全提升
學(xué)以致用·隨堂檢測(cè)全達(dá)標(biāo)
一、波的反射現(xiàn)象1.定義波在傳播的過(guò)程中,遇到兩種介質(zhì)的分界面時(shí)　　　　到原介質(zhì)繼續(xù)傳播的現(xiàn)象叫作波的反射。?2.波面和波線(xiàn)波傳播過(guò)程中,相位相同的點(diǎn)組成的面,稱(chēng)為　　　　　　,簡(jiǎn)稱(chēng)“波面”。波的傳播方向與波面垂直,我們用“　　　　”表示波的傳播方向。?3.波的反射定律 與光的反射遵循相同的規(guī)律機(jī)械波在兩種介質(zhì)的界面處要發(fā)生反射,反射波線(xiàn)與入射波線(xiàn)、法線(xiàn)位于　　　　　　　　,反射波線(xiàn)與入射波線(xiàn)位于法線(xiàn)兩側(cè),反射角　　　入射角;反射波線(xiàn)的波長(zhǎng)、頻率和波速都與入射波線(xiàn)相同。?
二、波的折射現(xiàn)象1.定義波在傳播過(guò)程中,從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí),波傳播的方向發(fā)生偏折的現(xiàn)象叫作波的折射。2.波的折射特點(diǎn)在折射中,波的頻率保持不變,波速和波長(zhǎng)都會(huì)發(fā)生變化,根據(jù)λ= ,當(dāng)波進(jìn)入新的介質(zhì)后,若波速增大,則波長(zhǎng)　　　　;若波速減小,則波長(zhǎng)　　　　。
情境鏈接我們通常都有這樣的體會(huì),在空房間里講話(huà)要比在普通房間里感覺(jué)聲音響,這是為什么?
教材拓展閱讀教材P80“發(fā)展空間”中的課外閱覽內(nèi)容,回答什么是交混回響?
提示 因?yàn)槿苏f(shuō)話(huà)時(shí)發(fā)出聲波,聲波在空房間里遇到墻壁、地面、天花板等障礙物發(fā)生反射時(shí),由于很近,回聲和原聲幾乎同時(shí)到達(dá)人耳,而人耳只能區(qū)分開(kāi)相差0.1 s以上的兩個(gè)聲音,而普通房間里的帳幔、地毯、衣物等會(huì)吸收聲波,所以人在空房間里講話(huà),會(huì)感到聲音比在普通房間里更響。
提示 人們?cè)诙Y堂中講話(huà)時(shí),聲波經(jīng)過(guò)天花板、墻壁等多次反射和吸收后,其聲強(qiáng)才降到聽(tīng)閾以下,這種聲源振動(dòng)停止后聲音的延續(xù)現(xiàn)象叫作交混回響。
易錯(cuò)辨析(1)入射波的波線(xiàn)與界面的夾角叫入射角。(　　)(2)反射波的頻率、波速與入射波相同。(　　)(3)折射波的頻率、波速與入射波相同。(　　)(4)發(fā)生波的折射時(shí),折射角的大小一定和入射角成正比。(　　)
探究點(diǎn)　波的反射和折射的理解和應(yīng)用
導(dǎo)學(xué)探究一個(gè)探險(xiǎn)者進(jìn)入一處山谷后,為了估測(cè)出山谷的寬度,他吼一聲后,經(jīng)過(guò)0.5 s聽(tīng)到右邊山坡反射回來(lái)的聲音,又經(jīng)過(guò)1.5 s后聽(tīng)到左邊山坡反射回來(lái)的聲音。若聲速為340 m/s,則這個(gè)山谷的寬度大約是多少米?
提示 右邊的聲波從發(fā)出到反射回來(lái)所用時(shí)間為t1=0.5 s,左邊的聲波從發(fā)出到反射回來(lái)所用的時(shí)間為t2=2 s。
知識(shí)歸納(1)頻率(f)由波源決定:無(wú)論是反射波還是折射波都與入射波的頻率相等,即與波源的振動(dòng)頻率相同。(2)波速(v)由介質(zhì)決定:反射波與入射波在同一介質(zhì)中傳播,波速不變,折射波與入射波在不同介質(zhì)中傳播,波速變化。
(3)波長(zhǎng)λ與波速v和頻率f有關(guān):根據(jù)v=λf知,反射波與入射波頻率相同、波速相同,故波長(zhǎng)相同,折射波與入射波在不同介質(zhì)中傳播,頻率相同,波速不同,故波長(zhǎng)不同。如表所示。
特別提示　(1)弄清折射現(xiàn)象發(fā)生的條件:當(dāng)波從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),波才發(fā)生折射現(xiàn)象。(當(dāng)波垂直入射時(shí)不發(fā)生折射現(xiàn)象)(2)抓住入射波與折射波的區(qū)別與聯(lián)系:波的頻率相同、波速不同、波長(zhǎng)不同。
應(yīng)用體驗(yàn)【例】 一列聲波在空氣中的波長(zhǎng)為25 cm,速度為340 m/s,當(dāng)折射進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí),波長(zhǎng)變?yōu)?0 cm,求:(1)聲波在這種介質(zhì)中的頻率;(2)聲波在這種介質(zhì)中的傳播速度大小。
答案 (1)1 360 Hz(2)1 088 m/s
進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)頻率不變,仍為1 360 Hz。(2)聲波在這種介質(zhì)中的傳播速度大小為v'=fλ'=1 360×0.80 m/s=1 088 m/s。
方法技巧　波的折射的分析思路(1)波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì),頻率不變,都與波源同頻率,波速由介質(zhì)決定。(2)由λ=vT= 分析波長(zhǎng)的變化。
對(duì)點(diǎn)演練下列說(shuō)法正確的是(　　)A.波發(fā)生反射時(shí),波的頻率不變,波速變小,波長(zhǎng)變短B.波發(fā)生反射時(shí),頻率、波長(zhǎng)、波速均發(fā)生變化C.波發(fā)生折射時(shí),波的頻率不變,但波長(zhǎng)、波速發(fā)生變化D.波發(fā)生折射時(shí),波的頻率、波長(zhǎng)、波速均發(fā)生變化
解析 波發(fā)生反射時(shí),在同一種介質(zhì)中運(yùn)動(dòng),因此波長(zhǎng)、波速和頻率都不發(fā)生變化,故A、B錯(cuò)誤;波發(fā)生折射時(shí),頻率不變,波長(zhǎng)和波速均發(fā)生變化,故C正確,D錯(cuò)誤。
1.(波的反射和折射理解)(多選)下列關(guān)于波的認(rèn)識(shí)正確的是(　　)A.潛水艇利用聲吶探測(cè)周?chē)矬w的分布情況,用的是波的折射原理B.隱形飛機(jī)怪異的外形及表面涂特殊吸波材料,是為了減少波的反射,從而達(dá)到隱形的目的C.雷達(dá)的工作原理是利用波的直線(xiàn)傳播D.水波從深水區(qū)傳到淺水區(qū)改變傳播方向的現(xiàn)象,是波的折射現(xiàn)象
解析 聲吶、雷達(dá)都是利用接收反射波來(lái)進(jìn)行定位的,A、C錯(cuò)誤;水波的傳播方向發(fā)生改變屬于波的折射現(xiàn)象,D正確;隱形飛機(jī)是通過(guò)減少波的反射達(dá)到隱形的目的,B正確。
2.(反射現(xiàn)象認(rèn)識(shí))(多選)下列敘述屬于波的反射現(xiàn)象的是( 　　)A.夏日的雷聲有時(shí)會(huì)轟鳴不絕B.在空房間里講話(huà),會(huì)感到聲音比在野外響C.水波從深水區(qū)入射到淺水區(qū)方向變化D.講話(huà)者又聽(tīng)到自己的回聲
解析 選項(xiàng)A、B、D都屬于波的反射現(xiàn)象,C屬于波的折射現(xiàn)象。

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4 波的反射與折射

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