波的反射折射和衍射高二物理精品讲义(人教版选择性)(学生版)

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3.3 波的反射、折射和衍射

课程标准

课标解读 1.通过演示实验,知道波传播到两种

介质交界面时会发生反射和折射现

象。

2.通过比较波的反射和折射,知道反

射波和折射波的频率、波速和波长的

变化关系。

3.通过观察,理解波发生明显衍射的

条件 ,并能用该条件解释相关物理

现象。

1. 知道什么是波的反射与折射现象,知道发生波的反射与折射现象的条件。并能进行简单的计算。

2.知道什么是波的衍射现象,知道波发生明显衍射现象的条件。 知识点01 波的反射与折射

一、波的反射

1.反射现象

波遇到介质界面会返回来继续传播的现象.

2.反射角与入射角

(1)入射角:入射波的波线与法线的夹角,如图中的α.

(2)反射角:反射波的波线与法线的夹角,如图中的β.

3.反射定律

反射波线、法线、入射波线在同一平面内,且反射角等于入射角.

知识精讲

目标导航

注意:反射波与入射波的波长、频率、波速都相等,但由于反射面吸收一部分能量,反射波传播的能量将减少.

二、波的折射

1.波在传播过程中,从一种介质进入另一种介质时,波传播的方向发生偏折的现象叫作波的折射.

2.一切波都会发生折射现象.

【即学即练1】机械波在传播过程中遇到障碍物时会发生反射,如果用射线表示波的传播方向,下列说法正确的是()

A.入射线与反射线一定在同一平面内,法线与这一平面垂直

B.入射线与反射线可能在法线同侧

C.“回声”是声波的反射现象

D.“回声”是声波的折射现象

【即学即练2】如图所示,图中S为在水面上振动的波源,M、N是水面上的两块挡板,其中N板可以上下移动,两板中间有一狭缝,此时测得A处水面没有振动,为使A处水面也能发生振动,可采用的方法是()

A.使波源的频率增大

B.使波源的频率减小

C.使波源的周期减小

D.移动N使狭缝的间距增大

知识点02 波的衍射

1.定义

波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫作波的衍射.

2.发生明显衍射现象的条件: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.

3.一切波都能发生衍射,衍射是波特有的现象.

【即学即练3】下列说法正确的是( )

A .入射波面与法线的夹角为入射角B.入射波面与界面的夹角为入射角

C .入射波线与法线的夹角为入射角D.入射角跟反射角相等

能力拓展

考法01波的衍射

1.产生明显衍射现象的条件:障碍物或孔的尺寸跟波长相差不多或比波长小.

2.理解

(1)衍射是波特有的现象,一切波都可以发生衍射.

(2)波的衍射总是存在的,只有“明显”与“不明显”的差异,不会出现“不发生衍射现象”的说法.

(3)波传到小孔(障碍物)时,小孔(障碍物)仿佛是一个新波源,由它发出与原来同频率的波在孔(障碍物)后传播,就偏离了直线方向.因此,波的直线传播只是在衍射不明显时的近似情况.

【典例1】下列说法中正确的是()

A.衍射是一切波特有的现象

B.障碍物或孔越大越易产生衍射

C.在空旷的山谷里叫喊,可以听到回音,这是声波的衍射现象

D.在空旷的山谷里叫喊,可以听到回音,这是声音的反射现象

分层提分

题组A 基础过关练

一、单选题

1.如图所示是水波遇到小孔后的图像,图中每两条实线间的距离表示一个波长,其中正确的图像是()A.B.

C.D.

2.发波水槽中产生一列水波,用一支圆珠笔插入水中,如图所示,笔对波的传播()

A.有影响,水波发生明显衍射现象

B.有影响,水波不发生明显衍射现象

C.无影响,水波发生明显衍射现象

D.无影响,水波不发生明显衍射现象

3.如图,是观察水面波衍射的实验装置,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,相邻波纹间距离与AB间距相等。下列说法正确的是()

A.水面波经过孔后波速减小

B.水面波经过孔后波纹间距离可能变大

C.若波源频率增大,衍射现象更明显

D.如果将孔扩大,可能观察不到明显的衍射现象

4.如图所示,圆形实线是波源O在水槽里产生的水波的波峰,下列说法正确的是()

A.水波只要进入∠CAE和∠DBF区域就叫波的衍射

B.水波只要进入∠CAA′和∠DBB′区域就叫波的衍射

C.水波必须充满∠CAE和∠DBF区域才叫波的衍射

D.水波必须充满∠CAA′和∠DBB′区域才叫波的衍射

5.一列波在传播过程中遇到一个障碍物,发生了一定程度的衍射,一定能使衍射现象更明显的措施是()

A.增大障碍物尺寸,同时增大波的频率

B.增大障碍物尺寸,同时减小波的频率

C.缩小障碍物尺寸,同时增大波的频率

D.缩小障碍物尺寸,同时减小波的频率

【答案】D

6.如图所示为两列不同频率的水波通过相同的小孔所形成的衍射图样,由图可知,两列波的波长和频率的大小关系是()

A.λA>λB,f A>f B B.λA<λB,f A<f B

C.λA>λB,f A<f B D.λA<λB,f A>f B

7.古语云:“但闻其声,不见其人”,这一现象是声波的

A.反射B.折射C.干涉D.衍射

8.下列说法中错误的是()

A.衍射是一切波特有的现象

B.障碍物或孔越小越易产生衍射

C.在空旷的山谷里叫喊,可以听到回音,这是声波的衍射现象

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