最新人教版高中物理选修3-4第十二章《波的反射和折射》自主广场
最新人教版高中物理选修3-4第十二章《波长、频率和波速》
3．波长、频率和波速1．理解波长、频率和波速的物理意义，能在波的图象中求出波长。
2．理解波源振动周期、各质点振动周期与波传播的周期(频率)的关系。
3．知道波速的物理意义，理解波长、周期(频率)和波速之间的关系，能初步利用这一关系进行计算。
在古代战争中，士兵常常会将箭筒放在地上，枕着箭筒睡觉。
你知道这是为什么吗？提示：古代士兵之所以枕着箭筒睡觉是因为能听到从较远的距离传来的部队行军时的声音，箭筒起到收集声波的作用，而且在相同距离时，声音在大地中传播比在空气中传播要快。
1．波长λ：在波动中，振动相位总是相同的两个________间的距离，叫做波长，通常用____表示。
在横波中，两相邻的____________之间的距离等于波长。
在纵波中，两相邻____________之间的距离等于波长。
2．频率f：波的频率由__________决定，在任何介质中频率不变，等于波源的振动频率。
3．波速v：波速仅由________的性质决定，在不同的介质中波速不同。
4．波速与波长和周期的关系为______，即波源振动几个周期，波向前传播几个波长。
思考：当波从一种介质进入另一种介质时，波长、频率和波速，哪个物理量保持不变？答案：1．相邻质点λ波峰(或波谷)密部(或疏部)2．波源的频率3．介质本身4．v＝λT思考提示：波的频率由波源的频率决定，和介质无关。
一、波长、波速、频率的决定因素1．周期和频率：只取决于波源，波的周期和频率就是指波源的周期和频率，与v、λ无任何关系。
当波从一种介质进入另一种介质时，波源没变，波的周期和频率不会发生变化。
所以说周期和频率由波源决定。
2．波速v：由介质的物理性质决定，同一均匀介质，物理性质相同，波在其中传播的速度恒定。
所以说波速由介质决定。
3．波长λ：对一列波，其波长、波速、周期的关系不会变化，始终是v＝λT＝λf，由于v、T都由相关因素决定，而这些因素同时又决定了波长λ，即波长λ由波源和介质共同决定。
最新人教版高中物理选修3-4第十二章《波的反射和折射》温故知新
4 波的反射和折射
温故知新
新知预习
1.波面和波线
任何振动状态__________的点都组成一个圆，这些圆叫做__________，与波面垂直的线叫___________，代表了波的___________.
2.惠更斯原理
惠更斯原理是将介质中任一波面上的各点看成可以发射__________的波源，其后任意时刻这些__________在波前进方向形成新的波面.
3.波的反射和折射
（1）波发生反射时，入射角_________________反射角，反射波的波长、频率、波速跟入射波________________.
（2）波从一种介质__________另一种介质时，__________发生改变的现象叫做波的折射.
波的折射定律公式为______________.
知识回顾
波的反射和波的折射在生活中会经常遇到，我们在初中已经学习了光的反射和折射，通过光学的入射角和折射角的概念，类似地可以理解波的反射角和折射角，以及波的反射和折射.再通过理论学习，可以更深刻地理解反射定律与折射定律.
对波面和波线的认识，可以结合教材中的实验现象和波面的示意图.波面和波线是两个比较抽象的概念，要注意正确理解.沿着传播方向的波峰（或波谷）在同一时刻构成的面，叫波面.与各个波面垂直的线叫波线.。
人教版高二物理选修3-4第十二章1波的衍射和干涉(20张)-PPT优秀课件
D．若S2不动，S1沿S1b连线向b运动，则b处质点仍然始终处于平衡位置
人教版高二物理选修3-4第十二章12.4 波的衍射和干涉 课件 (共20张PPT)
四、振动加强点与振动减弱点的判断方法
五、波的特有现象
声波、水波、光波都能 发生干涉和衍射现象。
一切波都能发生干涉和衍射现象。 干涉和衍射是波特有的现象。
人教版高二物理选修3-4第十二章12.4 波的衍射和干涉 课件 (共20张PPT)
人教版高二物理选修3-4第十二章12.4 波的衍射和干涉 课件 (共20张PPT)
作业
1.先复习今天所讲基础内容； 2.电子版作业的答案写在作业纸上并且拍照 上传照片到微信群； 3.预习第五节课本并做课后习题。
振动加强点和振动减弱点的理解：不能认为振动加强点的位移始终最大，振动 减弱点的位移始终最小，而应该是振幅增大的点为振动加强点，其实这些点也在 振动着，位移可为零；振幅减小的点为振动减弱点。判断方法有以下两种：
人教版高二物理选修3-4第十二章12.4 波的衍射和干涉 课件 (共20张PPT)
人教版高二物理选修3-4第十二章12.4 波的衍射和干涉 课件 (共20张PPT)
三、波的干涉
例3.如图表示两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇。图
AD 中实线表示某时刻的波峰，虚线表示的是波谷，下列正确的是（ ）
A．a、c两点的振动加强，b、d两点的振动减弱 B．a点位移始终处于最大位置 C．经适当的时间后，加强点和减弱点的位置互换 D．经半个周期后，原来位于波峰的点将位于波谷，
A．两列波同时到达两波源的中点P B．两列波相遇后，P点波峰值可达A1+A2 C D．两列波相遇时，绳上波峰可达A1+A2的点只有一点，
最新人教版高中物理选修3-4第十二章《波的反射和折射》互动课堂
互动课堂疏导引导1.惠更斯原理（1）原理介质中任一波面上的各点都可以看作发射子波的波源，其后任意时刻，这些子波在波前进方向上的包络面就是新的波面.（2）波面与波线①波面：同一时刻，介质中处于波峰或波谷的质点所构成的面叫做波面，又叫波阵面. ②波线：用来表示波的传播方向的跟各个波面垂直的线叫做波线.如图12-4-1所示.图12-4-12.波的反射（1）定义：波遇到障碍物会返回来继续传播的现象.（2）反射特点①反射现象普遍存在，波在两种介质界面上，一定存在反射.②反射波的波长、频率和波速跟入射波相同.（3）反射定律入射线、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i′=i.3.波的折射波从一种介质进入另一种介质时，波的传播方向发生了变化的现象.（1）折射角(r)：折射波的波线与两介质界面法线的夹角r 叫做折射角.如图12-4-2所示.图12-4-2（2）折射定律：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.入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一种介质中的速度跟波在第二种介质中的速度之比21sin sin v v r i . 可见：当v 1＞v 2时，i ＞r 折射线折向法线；当v 1＜v 2时，i ＜r 折射线折离法线.当垂直界面入射（i=0）时，r=0，传播方向不改变，属折射中的特例.注意：①在波的折射中，波的频率不改变，波速和波长都发生变化.②波在两种介质的界面上发生折射的原因是波在不同介质中的速度不同. ③由于一定介质中的波速是一定的，所以21v v 是一个只与两种介质的性质有关而与入射角度无关的常数，叫做第二种介质对第一种介质的折射率，以n 12表示，则n 12=21v v . ④水波的传播速度与水深有关，水越浅，水波传播速度越小.活学巧用1.关于对惠更斯原理的理解，下列说法正确的是（ ）A.同一波面上的各质点振动情况完全相同B.同一振源的不同波面上的质点的振动情况可能相同C.球面波的波面是以波源为中心的一个个球面D.无论怎样的波，波线始终和波面垂直思路解析：按照惠更斯原理：波面是由振动情况完全相同的点构成的面（或线），而不同波面上质点的相位不同，故A 对B 错.由波面和波线概念，不难判定C 、D 正确.答案：ACD2.某测量员是这样利用回声测距离的：他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪，经过1.00 s 第一次听到回声，又经过0.50 s 再次听到回声，已知声波波速为340 m/s ，则两峭壁间的距离为________ m.思路解析：假设两峭壁间的距离为s ，测量员离某一峭壁距离为s 1,离另一峭壁距离为s 2，则s=s 1+s 2，第一次听到回声t 1=1.00 s ，第二次听到回声t 2=1.5 s ，由此可得2s 1=vt 1,2s 2=vt 2,解以上各式得：221vt vt s +==425 m. 答案：4253.如图12-4-3所示是声波从介质Ⅰ进入介质Ⅱ的折射情况，由图判断下面的说法正确的是（ ）图12-4-3A.若i ＞r ，则声波在介质Ⅰ中的传播速度大于声波在介质Ⅱ中的传播速度B.若i ＞r ，则Ⅰ可能是空气，Ⅱ可能是水C.若i ＞r ，则Ⅰ可能是钢铁，Ⅱ可能是空气D.在介质Ⅰ中的传播速度v 1与在介质Ⅱ中的传播速度v 2满足rr v v sin sin 21= 思路解析：根据折射规律：ri v v sin sin 21=，故D 错，而A 正确.因为i ＞r ，则v 1＞v 2，若Ⅰ是空气，则Ⅱ不可能是水，因为声波在空气中的传播速度比在水中小，故B 错，而C 正确. 答案：AC4.如图12-4-4所示，某列波以60°的入射角由甲介质射到乙介质的界面上同时产生反射和折射，若反射波的波线与折射波的波线的夹角为90°，此波在乙介质中的波速为1.2×105 km/s ，求该波在甲介质中的传播速度.图12-4-4思路解析：由图中几何关系，可知折射角r=30°. 由波的折射规律r i v v sin sin =乙甲,所以212330sin 60sin sin sin =∙=∙=︒︒乙乙甲v v r i v ×1.2×105 km/s =2.08×105 km/s.答案：2.08×105 km/s。
高中物理 第十二章 1 波的形成和传播教材梳理教案 新人教版选修3-4(2021年最新整理)
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波的形成和传播疱丁巧解牛知识·巧学一、波的形成和传播1.机械波的形成传播机械波的物质，如水、绳、空气等，可以分成许多小部分，每一小部分都可以看作质点.当其中一个质点振动时，由于质点间的相互作用，就带动相邻的质点振动起来,该质点又带动后面的质点振动起来,这样振动的状态就传播出去，形成了机械波。
记忆要诀“带动”“重复"“滞后”可以描述机械波的形成过程及特点.即前一质点“带动”后一质点振动，后一质点在前一质点的“带动”下“重复”前一质点的振动形式，因此,后一质点的振动总要“滞后”前一质点一段时间。
2.机械波的传播（1）各质点的振动周期都与波源的振动周期相同。
联想发散波传播时，介质中的质点跟着波源做受迫振动,每个质点的振动频率都与波源的振动频率相同。
(2)离波源越远，质点的振动越滞后，但各质点的起振方向与波源起振方向相同.（3)波传播的是振动形式，而各介质的质点并不随波迁移.波传播的只是运动形式，介质的每个质点只在自己平衡位置附近振动，并不随波迁移,如运动会上表演麦浪的团体操，许多学生手举麦穗，随着音乐声依次上下起伏，于是就形成了像一大片金黄的滚滚麦浪，可是，这里的每个学生谁也没有向前移动一步，仅把上下起伏的运动形式依次传出去了.二、横波和纵波从质点的振动方向和波的传播方向之间关系来看，机械波有两种基本类型：1。
2019-2020年高中物理 12.4《波的反射和折射》教案 新人教版选修3-4
第四节波的反射和折射教学目标知识目标1．知道波传播到两种介质的交界面时，会发生反射和折射；2．理解波的反射、折射遵守的规律，会根据波面和波线进行分析；能力目标1．让学生在实验的基础上理解波面、波线，能够根据想象建立空间概念。
2．对比光的反射和折射，提高学生类比分析的能力。
教学建议在学生初中学习光的反射和折射的基础上，教师通过实验演示、类比光的反射和折射讲解机械波的反射和折射。
对于实验的建议：1．注意实验的准备以及操作；2．在实验的基础上引入波线、波面的概念。
注意从现象——规律——现象这一过程，师生结合实际共同讨论、分析。
扩展资料回声当声投射到距离声源有一段距离的大面积上时，声能的一部分被吸收，而另一部分声能要反射回来，如果听者听到由声源直接发来的声和由反射回来的声的时间间隔超过0.1秒，它就能分辩出是两个声音，这种反射回来的声叫“回声”。
如果声速已知，当测得声音从发出到反射回来的时间间隔，就能计算出反射面到声源之间的距离。
利用这个道理，已设计成水声测位仪，用以测量海水的深度。
回声是山谷中或大厅中常有的现象，夏天响雷轰轰不绝，也是雷声经天空密云层多次反射的回声。
广义讲，凡有这种性质的其他信号，都属回声。
例如，反射回来的超声波信号。
利用回声制造的回声探测仪、水声定向器、超声波探伤仪等用声波探测鱼群、或用地面上爆炸声波的反射用以探测地下的油矿等。
扩展资料机械振动、机械波知识表解2019-2020年高中物理 12.4《波的反射和折射》教案新人教版选修3-4基本知识技能1．波的反射：当波到达两种性质不同媒质的分界面时，改变传播方向，但仍在原来媒质里传播的现象。
2．波的折射：当波到达两种性质不同媒质的分界面时，改变传播方向，进入另一种布置作业：课本中的本节课后问题与练习1、22019-2020年高中物理 12.5 多普勒效应教案新人教版选修3-4一、教材分析《多普勒效应》是人教版高中物理选修3-4《机械波》第12章第7节的教学内容，本节课为一个课时，主要学习波的一种现象------多普勒效应。
最新人教版高中物理选修3-4第十二章《波的反射和折射》主动成长
主动成长夯基达标1.下列现象中属于声波反射现象的是（ ）A.隔着墙能听到房外的人讲话B.音响设备制作时要考虑混响效应C.夏日的雷声有时轰鸣不绝D.在水里的人能听到岸上的声音思路解析：根据波的反射定义知：入射波和反射波应在同一种介质中传播，则A 、B 、D 错.夏日雷声不断是雷声经云层多次反射的结果.答案：C2.下列说法正确的是（ ）A.入射波面与法线的夹角为入射角B.入射角跟反射角相等C.入射波线与法线的夹角为入射角D.入射波线与界面夹角为入射角思路解析：入射角是波线方向与法线间的夹角，A 错.由反射定律可知，入射角跟反射角相等，B 、C 对，D 错.答案：BC3.下列说法正确的是（ ）A.入射角与折射角的比等于两波速比B.入射波的波长小于折射波的波长C.入射波的波长大于折射波的波长D.入射波的波长等于反射波的波长思路解析：由于一定介质中的波速是一定的，21v v 是一个只与两种介质的性质有关而与入射角度无关的常数，A 错.同一种介质中波速相同，不同介质中波速不同，介质不确定，入射波和折射波的波长无法确定，B 、C 错.入射波与反射波在同一介质中，D 对.答案：D4.下列说法正确的是（ ）A.波发生反射时波的频率不变，波速变小，波长变短B.波发生反射时频率、波长、波速均不变C.波发生折射时波的频率不变，但波长、波速发生变化D.波发生折射时波的频率、波长、波速均发生变化思路解析：波发生反射时，反射波和入射波是在同一种介质中传播，波的频率、波长、波速均不变，则B 对，A 错.波发生折射时，折射波和入射波在不同介质中传播，除频率不变外，波长、波速均变，故C 对，D 错.答案：BC5.人耳只能区分相差0.1 s 以上的两个声音，人要听到自己讲话的回声，障碍物的距离至少要大于（空气中声速为340 m/s ）（ ）A.34 mB.17 mC.100 mD.170 m思路解析：由题意，设障碍物的距离为s 时恰能区分回音，则23402==t v s ×0.1 m=17 m. 答案：B6.人在室内讲话的声音比在室外空旷处讲话声音要洪亮，是因为（ ）A.室内空气不流动B.室内声音多次反射C.室内声音发生折射D.室内物体会吸收声音思路解析：室内讲话声大是因为墙壁对声音的多次反射.答案：B7.一列波以60°入射角入射到两种介质的交界面，反射波刚好与折射波垂直.若入射波的波长为0.6 m ，那么折射波的波长为__________，反射波的波长是__________.思路解析：问题描述的情境如图8所示，由已知θ=60°，反射波与折射波垂直，则θ+r=90°，据折射定律，则330sin 60sin sin sin ===︒︒r n θ,又21221121λλλλ===f f v v n ,将λ1=0.6 m 代入，得折射波波长m n 5312==λλ.反射波波长不变.图8 答案：m 53 0.6 m 8.证明：折射定律：21sin sin v v r i =. 证明：由惠更斯原理，A 、B 为同一波上的两点，A 、B 点发射子波，经Δt 后，B 点发射的子波到达界面D 处，A 点的到达C 点，如图9所示.图9AD t v AD AC r AD t v AD BD i ∆==∆==21sin ,sin ,所以.sin sin 21v v r i = 走近高考9.如图12-4-5是一列机械波从一种介质进入另一种介质中发生的现象，已知波在介质Ⅰ中的速度为v 1,波在介质Ⅱ中的波速为v 2，则v 1∶v 2为（ ）图12-4-5A.1∶2B.2∶1C.3∶2D.2∶3思路解析：由图10知，入射角i=60°,折射角r=45°,由折射定律：,sin sin 21v v r i n ==得.2:32223sin sin 21===r i v v图10答案：C10.利用超声波可以探测鱼群的位置，一只装有超声波发射和接收装置的渔船上，当它向选定的方向发射了频率为5.8×104 Hz 的超声波后，经过0.64 s 收到从鱼群中反射来的反射波，已知5.8×104 Hz 的超声波在水中的波长为2.5 cm ，则这群鱼跟渔船的距离为_________ m. 思路解析：该超声波在水中波速v=λf=2.5×10-2×5.8×104 m/s=1 450 m/s.则鱼与船的距离 x=v·2t =1 450×0.32 m=464 m.答案：46411.一平面波，以30°的入射角投射到两种介质的交界面，发生折射，折射角为45°，当入射波的波长为10 cm 时，那么折射波的波长是多少？解：根据折射定律 21sin sin v v r i =,又v=λf 有.210,45sin 30sin 22121cm f f ===︒︒λλλλλ 答案：cm 210。
最新人教版高中物理选修3-4第十二章《波的衍射和干涉》预习导航
预习导航波的衍射思维激活SIWEIJIHUO大家都熟悉“闻其声不见其人”的物理现象，但你知道这是什么原因吗？声波绕过障碍物继续传播的现象，波的衍射或波的绕射。
课前预习KEQIANYUXI1．波可以绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射。
“闻其声而不见其人”是声波的衍射现象。
衍射是波特有的现象。
2．光的波长约在0.4～0.7_μm的范围内，跟一般障碍物的尺寸相比非常小，所以通常情况下看不到光的衍射，我们就说光沿直线传播。
3．发生明显衍射现象的条件：狭缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长差不多或比波长小。
4．一切波都会发生衍射，衍射是波的特有现象。
波的干涉思维激活SIWEIJIHUO刘心武的小说漫谈金陵十二钗《贾元春之死》中有这样一段：抱琴并不在意，她发现了院中一样东西，很高兴，走过去细看，报告说：“娘娘，巧啦！这儿有现成的乞巧盆哩！”那院子里，有一雕花石台，石台上放置着一具双耳铜盆，里面储满雨水。
抱琴试着用手磨擦那双耳，盆里的水，顿时仿佛鼎沸起来。
抱琴高兴得爽笑起来。
双耳铜盆里的水是怎么回事？双耳用手摩擦产生振动，是两个频率相等的波源，在盆中水面上激起两列水面波，产生了干涉。
课前预习KEQIANYUXI1．波的叠加原理(1)波的独立传播：两列波相遇后彼此穿过，仍然能够保持各自的运动状态，继续传播。
(2)波的叠加：在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起位移的矢量和。
2．波的干涉(1)实验及现象①实验：波源是固定在同一个振动片上的两根细杆，当振动片振动时，两根细杆周期性的的触动水面，形成两个波源，这两个波源发出的是相位相同、频率相同、振动方向也相同的两列波。
②现象：两列波相遇后，水面上出现一条条相对平静的区域和激烈振动的区域，这两种区域在水面上的位置是稳定不变的。
(2)现象理解①加强点：在某些点两列波引起的振动始终是加强的，质点的振动频率最剧烈，振动的振幅等于两列波的振幅之和。
高中物理人教版(选修3-4)第十二章机械波第4节波的衍射和干涉+课件+(32张)(32张)
B
S1
S2
观察不到衍射现象．
6.下列关于波的衍射的说法正确的是
( BD )
A.衍射是一切机械波特有的现象
B.对同一列波,缝或孔(障碍物)越小,衍 射现象越明显
C.只有横波才能发生衍射现象,纵波不能 发生衍射现象
D.声波容易发生衍射是由于声波波长较 大
7.在水波槽的衍射实验中,若打击水面的振 子的频率是5HZ,水波在槽中的传播速度 为0.05m/s,为观察到显著的衍射现象,小
两列波相遇时，会不会像两个小球相碰时那样，改变 各自的运动特征呢？
二、波的叠加
1.波的独立性原理 两列波相遇后，仍保 持各自的运动状态， 继续传播，它们都彼 此没有受到影响．
2.波的叠加原理
在几列波重叠的区域里，介质的质 点同时参与这几列波引起的振动，质点 振动的位移等于这几列波单独传播时引 起的位移的矢量和．
例1 下列关于两列波相遇时叠加的说法正 确的是（） A、 相遇后，振幅小的一列波振幅将小减
小，振幅大的一列波振幅将增大 B、 相遇以后，两列波的振动情况与相遇
前完全相同 C、 在相遇区域，任一点的总位移等于两
列波分别引起的位移的矢量和 D、 几个人在同一房间说话，相互间听得
清楚，这说明波在相遇时互不干扰
实验一：波长一定的水波通过宽度不同的狭缝
现象：水波绕过小孔或障碍物继续 传播．
•1、人才教育不是灌输知识，而是将开发文化宝库的钥匙，尽我们知道的交给学生。 •2、一个人的知识如果只限于学校学习到的那一些，这个人的知识必然是十分贫乏的2021/10/162021/10/162021/10/1610/16/2021 4:14:29 PM •3、意志教育不是发扬个人盲目的意志，而是培养合于社会历史发展的意志。 •4、智力教育就是要扩大人的求知范围 •5、最有价值的知识是关于方法的知识。 •6、我们要提出两条教育的诫律，一、“不要教过多的学科”；二、“凡是你所教的东西，要教得透彻”2021年10月2021/10/162021/10/162021/10/1610/16/2021 •7、能培养独创性和唤起对知识愉悦的，是教师的最高本领2021/10/162021/10/16October 16, 2021 •8、先生不应该专教书，他的责任是教人做人；学生不应该专读书，他的责任是学习人生之道。2021/10/162021/10/162021/10/162021/10/16
高中物理 12.4波的反射和折射课件 新人教选修3-4
A`
i
i'
i` i 证毕
A
B`
a` c` b`
三、波的反射
反射定律：
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
注意：
法线
i i'
平面
1.反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同 2.波遇到两种介质界面时，总存在反射
四、波的折射 波从一种介质进入另一种介质时，波的传
sin i v1 sin r v2
折射率
n 12
v1 v2
四、波的折射 波发生折射的原因：是波在不同介质中的速度不同 注意： 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
荷兰物理学家 惠更斯
二 、惠更斯原理 用惠更斯原理确定下一时刻平面波的波面
t +Δt 时刻的波面
vΔt
.........
子波波源
t 时刻的波面
二 、惠更斯原理 用惠更斯原理确定下一时刻球面波的波面
t +Δt 时刻
的波面
uΔt
t 时刻
的波面
.
.. . . . ..
.
.. . . . ..
子波波源
二 、惠更斯原理
隐形飞机F—117
雷达确定目标 示意图
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。
选修3-4第十二章第4节《波的反射和折射》 教案
3）、知道波发生折射是由于波在不同的介质中速度不同，知道折射角与入射角的关系。
2、能力目标：
培养学生对实验的观察、分析和归纳的能力。 3、情感、态度和价值观目标： 通过对现象的观察、解释、培养学生观察生活，探索知识的能力。 三、教学重点、难点分析 ★教学重点
［强化训练］
（1）为了测海的深度，一同学利用电子发声器对着海面发声，测得 2.2 s 后听到回声， 已知声音在水中的速度是 1450 m/s，求此海有多深？
（2）为了测一根长铁管的长度，甲同学把耳朵贴在长铁管的一端，乙同学在另一端敲 一下这根铁管，测得甲听到的两次响声的时间间隔 25 s，已知声音在铸铁和空气里传播的速 度分别为 390 m/s 和 340 m/s，这根铁管有多长？
自学辅导法
六、教具和课前准备 1、学生准备：把导学案的课前预习内容做完整并且核对答案。
2、教师的准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案， 还有教具的准备。
3.教具准备：实物投影仪，自制投影片，水波槽，长木板和厚玻璃板各一块 七、课时安排：1 课时 八、教学过程
（一）引入新课 ［放录像］一位演员在山中唱山歌，歌声缭绕不断。 ［提出问题］为什么会产生上述现象？ ［学生讨论分析］上述录像中：演员发出的声波传到山崖时，会返回来继续传播，使我 们听到回声，这属于声波的反射现象。 那么：水波在传播过程中遇到障碍物时，能不能产生反射现象呢？ ［做演示实验，并通过实物投影仪投影］ 在水波槽的装置中，把一根金属丝固定在振动片上。 a．让振动片开始振动，金属丝将周期性地触动水面，形成波源。 观察到的现象：在水面上从波源发出一列圆形水波。 b．在水槽中放一块长木板，让波源发出圆形波，观察水波遇到长木板后发生的现象。 观察到的现象：从波源发出的圆形波遇到长木板后，有一列圆形波从长木板反射回来。 教师：波的反射现象中遵循哪些规律呢？这节课我们就来学习有关的内容。 （二）进行新课 1．波面和波线 教师：引导学生阅读教材 34 页有关内容，思考问题： （1）什么是波面？什么是波线？ （2）对于水波和空间一点发出的球面波为例，如何理解波面 和波线？ 学生：阅读教材，思考问题。 ［投影］出示圆形波的照片。 介绍什么是波面和波线：
高中物理第十二章第四节波的反射与折射学案新人教版选修3_4
第十二章 机械波4.波的反射与折射【学习目标】⒈波的传播方向不确定必有两种可能解⒉波形变化时间与周期关系不确定必有系列解⒊波形移动距离与波长关系不确定必有系列解【重点难点】机械波的反射和折射【课前预习】1.机械波在介质中传播过程中，任何振动状态相同的质点都组成了一个个圆叫做一个个波阵面或波面，与波面垂直的那些线代表了波的传播方向，叫做波线。
2.惠更斯原理：介质中任一波面上的各点，都可以看作发射子波的波源，其后任意时刻，这些子波在波前进方向的包络面便是新的波面；根据惠更斯原理，只要知道某一时刻的波面和波速，就可以确定下一时刻的波面，从而确定波的传播方向。
3.由惠更斯原理可知，当波遇到障碍物时发生反射而继续传播，且反射角等于入射角，在反射过程中波在同一介质中传播，故反射波的波长、频率、波速都与入射波相同。
4.如图1所示，当波从一种介质传播到另一种介质中时波速发生了变化，由惠更斯原理可知：波的传播方向发生了变化，即发生了波的折射现象，由几何关系可知：11sin AB v t θ'=，22sin AB v t θ'=，则两式之比为：1122sin sin v v θθ=，12v v 是一个只与两种介质性质有关而与入射角度无关的常数，叫做第2种介质对第1种介质的折射率，用12n 表示，则折射率可表示为：1122v n v =或1122sin sin n θθ=。
5.如果第2种介质中的波速小于第1种介质中的波速，波在进入第2种介质后，传播方向将向法线靠拢；如果第2种介质中的波速大于第1种介质中的波速，波在进入第2种介质后，传播方向将远离法线。
由以上分析可知，波发生折射的原因：是波在不同介质中的速度不同。
【预习检测】1．人在室内讲话的声音比在室外空旷处讲话声音要宏亮，是因为( )A.室内空气不流动B.室内声音多次反射C.室内声音发生折射D.室内物体会吸收声音图12．关于声波，下列说法中正确的是 （ ）A ．空气中的声波是纵波，铁中的声波也是纵波B ．声波不仅能在空气中传播，也能在固体、液体和真空中传播C ．声音在水中传播的速度大于在空气中的传播速度D ．对于在空气中传播的声波来说，由v=λ·f ，所以频率越高，声速也越大。
人教版物理选修3-4第12章 第1节
播而形成的，是自然界中一种普遍的运动形式。本章通过波的形成、波的描
述、波的图象、波的传播规律、波的反射、折射、干涉、衍射等现象来学习波
的基础知识，了解波的特性，为以后学习打下扎实的基础。
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波动是以振动为基础的一种运动形式，它研究的是波的传播方向上参与波
修
动的一系列质点的运动规律。因此机械波的形成就构成了本章的难点，而形象
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的描绘机械波传播的波的图象是本章的重点。
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第十二章 机械波
〔学 法 指 导〕
1．机械波的概念比较抽象，机械波的形成过程不易想象，因此要多做一些
实验，通过实验来理解本章的有关知识。
2．通过对比深化对机械波的认识。由于波动是以振动为基础的一种运动，
所以运用波动与振动对比，波的图象与振动图象对比，有助于我们全面理解机
波，而且由地壳传播时纵波速度大于横波速度。在地震时，当地居民感受的振
动应该是怎样的？
答案：当地居民首先会感到上下颠簸，后来又会感到在水平方向上左右摇
动。
解析：由纵波的传播特点：传播方向与质点的振动方向在同一直线上，并
且因为纵波传播得快，所以居民首先会感到上下颠簸。由横波的传播特点：波
物
理 选
的传播方向与振动方向垂直，且传播的速度较小，所以横波传来得晚，因此后
5．关于波的衍射、干涉、多普勒效应的学习，要多结合生活实例，注意理 论联系实际。
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第十二章 机械波
第一节 波的形成和传播
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第十二章 机械波
※ 了解波的形成和传播 ※ 知道横波和纵波、波峰和波谷、密部和疏部 ※ 知道机械波传播的是振动的形式、能量和信息
[精品]新人教选修3-4高中物理第十二章第1节《波的形成和传播》学案(新人教版新人教选修3-4高中物理)
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选修3-4第十二章第1节波的形成和传播：一、预习目标：1、知道直线上机械波的形成过程．2、知道什么是横波，知道波峰和波谷；知道什么是纵波，知道疏部和密部．二、预习内容1．波的形成：引起波动的振动体叫波．波振动带动它相邻质点发生振动，并依次带动离波更远的质点振动，只是的振动比前一质点的振动迟一些．于是，波的振动逐渐传播开去．2．机械波产生的条件：(1)要有；(2)要有传播振动的3．机械波的特点：(1)机械波传播的是质点的，也是传递能量和信息的一种方式．介质中的质点只是在平衡位置附近振动，并不随波的传播而迁移．(2)波动是大量质点的集体行为，各个质点4．机械波的分类：机械波分成和两类．质点振动的方向与波的传播方向的波叫横波．在横波中，凸起的最高处叫，凹下的最低处叫．质点的振动方向跟传播方向的波叫纵波．在纵波中，质点分布最密的地方叫，质点分布最疏的部分叫．三、提出疑惑：同们，通过你的自主习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中疑惑点疑惑内容课内探究案一、习目标：1解形成机械波的物过程；2习中掌握振动质点的运动只在平衡位置附近振动，并不随波迁移。
知道横波和纵波的区别是波形不同，二、习过程：合作探究1波动与振动的区别：振动是单个质点在其平衡位置附近做往复运动的“个体行为”；波动则是大量的、彼此相联系的质点将波的振动在空间传播的“群体行为”．这种“群体行为”虽不同步但却是有秩序的．根据机械波的定义，机械波产生的条件有两个：(1)有起振的波；(2)有传播振动的介质．由此可以知道：有波动就一定有振动，因为波中的各个质点都是重复波的振动；但有振动却不一定有波动，还要看是否有传播振动的介质．例如，放在抽成真空的玻璃罩内的闹钟，尽管铃锤不停地振动敲击铃壳，但是我们却听不到铃响，原因是闹钟周围没有传播声音的介质，不能形成声波．合作探究2请同们再思考：如果波停止了振动，那么由它引起的波动是否也三、反思总结1波是自然界一种常见的运动，知道了产生机械波的条件是波和介质2机械波和机械振动是有区别的机械振动在介质中的传播，形成机械波，有机械波一定有机械振动，有机械振动不一定有机械波3机械波形成时，介质中的质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波逐流4机械波分为横波和纵波，横波和纵波可以同时存在，例如地震波，既有横波，又有纵波四、当堂检测1关于波动的下列说法，正确的是A．介质中的质点随波的传播而迁移B．质点振动的方向总是垂直于波的传播方向．波不但传递能量，还能传递信息D．一切波的传播均需要介质2如图10—1—1是一列向右传播的横波，请标出这列波中、b、c、d……等质点这一时刻的速度方向．课后练习与提高1．关于机械波的下列说法正确的是A．有机械振动就有机械波B．有机械波就一定有机械振动．机械波是机械振动在介质中的传播过程，它是传递能量的一种方式D．没有机械波就没有机械振动2．波在传播过程中，正确的说法是AB．介质中质点振动的频率随着波的传播而减小D3．区分横波和纵波是根据ABD4．在机械波中AB．前一质点的振动带动相邻的后一质点的振动，后一质点的振动必定落后于前一质点D．各质点也随波的传播而迁移5．质点的振动方向与波的传播方向_______的波叫横波，质点的振动方向与波的传播方向在一直线上的波叫_______，机械波中的横波、纵波传播时均需要有_______．6．沿绳传播的一列机械波，当波突然停止振动时A．绳上各质点同时停止振动，横波立即消失B．绳上各质点同时停止振动，纵波立即消失．离波较近的各质点先停止振动，较远的各质点稍后停止振动D．离波较远的各质点先停止振动，较近的各质点稍后停止振动7．日常生活中，若发现球掉入池塘里，能否通过往池塘丢入石块，借助石块激起的水波把球冲到岸边呢？说明由．8．如图10—1—2所示是沿绳向右传出的一列横波．在图上画出各个质点的振动速度方向，并回答下列几个问题：(1)速度最大的点是第_______点、第_______(2)第_______点所在的位置是波的波峰，此时该质点振动的速度为_______．9．AB为一弹性绳，设法在绳上传播一个脉冲的波，如图10—1—3所示，当波从A向B传播时，绳上质点开始振动时，质点振动的速度方向是_______，若当波从B向A传播时，绳上质点开始振动时，质点振动的速度方向是____________10．如图10—1—4所示为一列横波在某时刻的波形，已知f质点在此时的运动方向向下，那么下列说法中正确的是A．波向左传播B．质点c比b先回到平衡位置．质点c和f的振幅相同D．质点c在此时刻的加速度为零当堂检测参考答案：1 解析：介质中的质点只是随波在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波形的移动而迁移．选项A错误．横波中质点振动的方向和波传播的方向垂直，而纵波中质点振动的方向和波的传播方向在同一直线上．选项B错误．波在传播过程中，传播的不仅是波振动的形式，还传播波振动的能量和信息．譬如，老师讲课时，他的喉部和口腔是波，通过空气介质形成声波，声波传入同们的耳道引起鼓膜的振动——鼓膜获得了波传递的能量，同时也获得了声波传递的信息——老师讲课的内容．选项正确．传播机械波一定要有介质，但传播电磁波可以没有介质．关于这一点，在后面“电磁波”的教中还要讲到．选项D错误．故本题的正确答案是．2 解析：由波的形成特点可知，介质中先振动的质点将带动它后面的质点振动，后面质点的振动是前面质点振动的重复．比较沿波传播方向上相邻的两质点，可知后面质点的振动状态总是滞后于前面的此题中质点c和g此时在最大位移处，速度为零，无速度方向可言．若以此时最大位移处的c点为参照点，由波的形成特点知d点的振动滞后于c，要追随移动到最大位移处，所以速度方向向下，E、f依次跟上，速度都向下；b的振动超前，已从负的最大位移回振，所以速度向上；超前b，已回到平衡位置，速度最大也向上；同以g为参照点，可知点速度向上．说明：确定波的传播过程中某质点的振动方向，关键是要解清楚波的形成原因，掌握波的传播特点．课后练习与提高参考答案：1．B 2．B 3．D 4．AB 5．垂直；纵波；介质 6．7．解析：不能．向水中投入石块，水面受到石块的撞击开始振动，形成水波向四周传去．这是表面现象，实际上水波向四周传播时水只是上下振动并不向外迁移，所以球也仅仅是上下振动而不会向岸边运动。
【高中物理】高中物理新人教版选修3-4同步教案：第12章 12-4波的反射和折射
12．4、5 波的反射和折射、波的衍射三维教学目标1、知识与技能（1）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；（2）知道衍射是波的特有现象。
2、过程与方法：3、情感、态度与价值观：教学重点：波发生明显衍射现象的条件。
教学方法：实验演示教学教具：水波槽、两块挡板教学过程：波的反射和折射、波的衍射（一）引入新课大家都熟悉“闻其声不见其人”的物理现象，这是什么原因呢？通过这节课的学习，我们就会知道，原来波遇到狭缝、小孔或较小的障碍物时会产生一种特有得现象，这就是波的衍射。
（二）进行新课波在向前传播遇到障碍物时，会发生波线弯曲，偏离原来的直线方向而绕到障碍物的背后继续转播，这种现象就叫做波的衍射。
1、波的衍射（1）波的衍射：波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做波的衍射。
哪些现象是波的衍射现象？（在水塘里，微风激起的水波遇到露出水面的小石头、芦苇的细小的障碍物，会绕过它们继续传播。
）实验：下面我们用水波槽和小挡板来做，请大家认真观察。
现象：水波绕过小挡板继续传播。
将小挡板换成长挡板，重新做实验：现象：水波不能绕到长挡板的背后传播。
这个现象说明发生衍生的条件与障碍物的大小有关。
（2）衍射现象的条件演示：在水波槽里放两快小挡板，当中留一狭缝，观察波源发出的水波通过窄缝后怎样传播。
第一、保持水波的波长不变，该变窄缝的宽度（由窄到宽），观察波的传播情况有什么变化。
观察到的现象：在窄缝的宽度跟波长相差不多的情况下，发生明显的衍射现象。
水波绕到挡板后面继续传播。
（参见课本图10-26甲）在窄缝的宽度比波长大得多的情况下，波在挡板后面的传播就如同光线沿直线传播一样，在挡板后面留下了“阴影区”。
（参见课本图10-26乙）第二、保持窄缝的宽度不变，改变水波的波长（由小到大），将实验现象用投影仪投影在大屏幕上。
可以看到：在窄缝不变的情况下，波长越长，衍射现象越明显。
将课本图10-27中的甲、乙、丙一起投影在屏幕上，它们是做衍射实验时拍下的照片。
最新精编高中人教选修3-4高中物理第十二章第4节波的反射折射学案
选修3-4第十二章第4节《波的反射和折射》案一、预习目标通过预习对比光的反射和折射，用类比分析的方法认识波的反射和折射二、预习内容1回忆初中过的光的反射和折射，用图形表示一下。
2几个概念：波线和波面。
3惠更斯原的内容是什么？4波的反射和折射遵循什么样的规律？三、提出疑惑同们，通过你的自主习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中疑惑点疑惑内容课内探究案一、习目标1、知道波传播到两种介质交界面时会发生反射和折射。
2、知道波发生反射时，反射角等于入射角，反射波的频率、波速和波长都与入射波相同。
3、知道波发生折射是由于波在不同的介质中速度不同，知道折射角与入射角的关系。
二、习过程 合作探究：（二） 惠更斯原1 介质中波动传播到的各点都可以看作是发射子波的波，而在其后的任意时（一）、波动中的几个概念1.波线波的传播方向为波线。
2.波面振动相位相同的各点组成的曲面。
3.波前某一时刻波动所达到最前方的各点所连成的曲面。
波线平面波球面波波前线波面 波前刻，这些子波的包络就是新的波前2根据惠更斯原，只要知道某一时刻的波阵面就可以用几何做图法确定下一时刻的波阵面。
因此这一原又就惠更斯作图法，它在很大程度上解决了波的传播方向问题。
平面波球面波界面RNIi'irL1）反射线、入射线和界面的法线在同一平面内；*反射定律（三）、波的反射与折射当波传播到两种介质的分界面时，一部分反射形成反射波，另一部分进入介质形成折射波。
(四)当堂检测1．一质点作简谐运动，其位移与时间的关系曲线如图7—1所示．由图可知，在 =4时，质点的 ( ) A ．速度为正的最大值，加速度为零 B ．速度为负的最大值，加速度为零 ．速度为零，加速度为正的最大值 D ．速度为零，加速度为负的最大值2．一列横波沿水平方向传播，某一时刻的波形如图7—2所示，则图 中、b 、c 、d 四点在此时刻具有相同运动方向的是 ( ) A ．和c B ．和d ．b 和c D ．b 和d3．如图7 - 3所示，一列横波沿轴传播，实线和虚线分别是1时刻和2时刻波的图像．已知2 = 1+1/8，振动周期是05，则波的传播方向与传播距离是 ( ) A ．向轴正方向，9 B ．向轴负方向，3 C ．向轴正方向，3 D ．向轴负方向，94．部队经过桥梁时，规定不许齐步走，主要原因是 ( ) A ．减轻对桥的压力 B ．减小对桥的冲量 ．避免使桥发生共振 D ．使桥受到的压力更为均匀2）'i i 反射角等于入射角5．两列频率相同的波发生干涉时，若两列波的波峰在某质点P位置相遇，则有( )A．质点P的振动始终加强，P点振幅最大B．质点P的振动始终加强，P点位移始终最大C．质点P的振动有时加强，有时减弱，振幅随时间周期性变D．质点P的振动有时加强，有时减弱，因为P点的位移随时间作周期性变6．关于波的干涉和衍射，下列说法中正确的是( )A．只有横波才能产生干涉，纵波不能产生干涉B．只要是两列波叠加，都能产生稳定的干涉图样．只要是波，都能产生衍射D．波长很小的波可以产生衍射，不能产生干涉7如图7 - 4所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B间作简谐运动，A、B间距为10c．振子从O点运动到P点历时02，经A点再回到P点又历时04下列说法正确的是( )A它的振幅为10c B．它的周期为16．它的频率为05Hz D．它由P点经O点运动到B历时088．有一列沿水平绳传播的简谐横波，频率为10Hz。
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自主广场
我夯基我达标
1.一声波在空气中的波长为25 cm ，传播速度为340 m/s,该声波传入另一种介质中时，波长为8 cm ，则它在这种介质中的传播速度是多少？
思路解析：利用这列波在折射时频率不变可得v 2/λ2=v 1/λ1，解得v 2=1 088 m/s.
答案：1 088 m/s
2.墙壁的传音性能比空气好得多，但把门窗关闭后，外面传入室内的声音却明显地减弱，这是为什么？
思路解析：声波原来在空气中传播，如果没有障碍物，能直接传入室内，当把门窗关闭后，声波遇到墙壁和门窗，在界面上发生反射和折射现象，大部分声波被反射回去，只有折射进入墙壁和门窗的声波才能透射进入室内.所以，室内的声音明显地减弱.
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.入射角跟反射角相等
C.入射波线与法线的夹角为入射角
D.入射波线与界面的夹角为入射角
思路解析：入射角是波线方向与法线间的夹角，A 错.由平面几何可知，入射角跟反射角相等.B 、C 对，D 错.
答案：BC
4.下列说法正确的是（ )
A.入射角与折射角的比等于两波速比
B.入射波的波长小于折射波的波长
C.入射波的波长大于折射波的波长
D.入射波的波长等于反射波的波长
思路解析：由于一定介质中的波速是一定的，2
1v v 是一个只与两种介质的性质有关而与入射角度无关的常数，A 错.同一种介质中频率相同，不同介质中频率不同，介质不确定，入射波和反射波的波长无法确定，D 对.
答案：D
5.一平面波以30°的入射角投射到两种介质的交界面，发生折射的折射角为45°，当入射波的波长为10 cm 时，那么折射波的波长是多少？
思路解析：根据折射定律r i sin sin =2
1v v ，又v=λf 有2
12145sin 30sin λλλλ==f f =102cm. 答案：102cm
我综合我发展
6.某人想听到自己发出声音的回声，若已知声音在空气中的传播速度为340 m/s ，那么它至少要离障碍物多远？
思路解析：在波的反射中，频率、波长、波速都保持不变，只有声波从人所站立的地方到障碍物再返回来全部经历的时间在0.1 s 以上，才能辨别出回声.设障碍物至少和人相距为s ，则应用2s=vt 得s=2
1.03402⨯=vt m=17 m.
答案：17 m
7.一艘汽船以4 m/s 的速度在河面上航行，船上发出一声鸣笛，旅客在3 s 后听到前方悬崖反射回来的声音，问悬崖离汽船原来的位置有多远？
思路解析：船发出鸣笛声于A 处，旅客听到回声到位置在B 处，即3 s 内汽船前进了A 、B 间距离l ，而声波走过2s-1的距离.
所以v 声t=2s-l=2s-v 船t
得s=2
3)4340(2)(⨯+=+t v v 船声m=516 m. 答案：516 m
8.证明：折射定律：r i sin sin =2
1u u 证明：如下图所示，由惠更斯原理，A 、B 为同一波上的两点，A 、B 点发射子波，经t 后，B 点发射的子波到达界面D 处，A 点发射的子波到达C 点，
.sin sin sin sin 2121u u r i AD t u AD AC r AD t u AD BD t =⇒⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫∆==∆==
9.利用超声波可以探测鱼群的位置.在一只装有超声波发射和接收装置的渔船上，向选定的方向发射出频率f=5.8×104 Hz 的超声波后，经过时间t=0.64 s 收到从鱼群反射回来的反射波.已知这列超声波在水中的波长λ=2.5 cm,求鱼群到渔船的距离是多少？
思路解析：所发射的超声波在水中的传播速度为：
v=λf=2.5×10-2×5.8×104 m/s=1 450 m/s
超声波往返的路程为s=vt=1 450×0.64 m=928 m
渔船到鱼群的距离为：s 1=s/2=464 m.。