12.4 波的反射和折射

12．4 波的反射和折射

【学习目标】

（1）知道波面和波线，以及波传播到两种介质的界面时同时发生反射和折射。（A）

（2）知道波发生反射现象时，反射角等于入射角，知道反射波的频率，波速和波长与入射波相同。（B）

（3）知道折射波与入射波的频率相同，波速与波长不同，理解波发生折射的原因是波在不同介质中速度不同，掌握入射角与折射角的关系。（C）【学习重点】惠更斯原理，波的反射和折射规律

【学习难点】惠更斯原理

【学习过程】

一、引入新课

1、蝙蝠的“眼睛”：18世纪，意大利教士兼生物学家斯帕兰扎尼研究蝙蝠在夜间活动时，发现蝙蝠是靠高频率的尖叫来确定障碍物的位置的。这种尖叫声在每秒2万到10万赫兹之间，我们的耳朵对这样频率范围内的声波是听不到的。这样的声波称为超声波。蝙蝠发出超声波，然后借助物体反射回来的回声，就能判断出所接近的物体的大小、形状和运动方式。

2、隐形飞机F—117：雷达是利用无线电波发现目标，并测定其位置的设备。由于无线电波具有恒速、定向传播的规律，因此，当雷达波碰到飞行目标(飞机、导弹）等时，一部分雷达波便会反射回来，根据反射雷达波的时间和方位便可以计算出飞行目标的位置。

由于一般飞机的外形比较复杂，总有许多部分能够强烈反射雷达波，因此整个

飞机表面涂以黑色的吸收雷达波的涂料，这样就起到了飞机隐形的作用。

新课学习

雷达确定目标示意图

预习课本32-34页，回答下面问题。

一、 波面和波线

1、波面： 。

2、波线： 。

甲：球面波 乙：平面波

二、惠更斯原理

荷兰物理学家 惠更斯（右图）

1、惠更斯原理：

2、根据惠更斯原理，只要知道某一时刻的 ，

还知道 ，就可以得到下一时刻 ，从而确定 的方向。

波传播方向

球面波 平面波

二、波的反射

1、定义：波遇到障碍物会返回来继续传播，这种现象叫做波的反射。

2、反射规律: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。

① 入射角（i ）:是指 的夹角。

② 反射角（'i ）：是指 的夹角。

3、反射特点：① 反射波的波长、频率、波速都与入射波相同。

② 波遇到两种介质界面时，总存在反射现象。

波的反射 波的折射

三、波的折射

1、定义：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。

2、折射规律：入射线、法线、折射线在同一平面内，入射线与折射线分居法线两侧。入射角的正弦与折射角的正弦之比等于波在第一种介质中的速度与波在第二种介质中的速度之比：

由于一定介质中的波速是一定的，所以21

v v 是一个只与两种介质性质有

关，而入射角度无关的常数，叫做介质2对介质1的折射率。用12n 表示。 ① 折射角（r ）：是指 的夹角。

3、折射特点：

① 当入射速度大于折射速度时，折射角折向法线。

② 当入射速度小于折射速度时，折射角折离法线。

③ 当垂直界面入射时，传播方向不改变，属折射中的特例。

④ 在波的折射中，波的频率不改变，波速和波长都发生改变。 ⑤ 波发生折射的原因：是波在不同介质中的速度不同。

【当堂检测】

（A ） 1、一列声波从空气传入水中，已知水中声速较大，则：（ ）

A 、声波的频率不变，波长变短；

B 、声波的频率不变，波长变长；

C 、声波的频率变小，波长变长；

D 、声波的频率变大，波长不变；

（C ） 2、某物体发出的声音在空气中的波长为1m ，波速为340 m/s ，在海水中的波长为4.5m 。则：

（1）该波的频率为 Hz ，在海水中的波速为 m/s ；

（2）若物体在海面上发出的声音经0.5s 听到回声，则海水深为多少？

（3）若物体以5m/s 的速度由海面向海底运动，则经过多久才听到回声？