12.6惠更斯原理
人教版高中物理选修3-4第十二章12.6惠更斯原理课件 (共20张PPT)
反射波的波线与平面法线的夹角i’ 叫做反射角。
法线
i i'
平面
12.6惠更斯原理
平遥二中 刘壮
用惠更斯原理解释波的反射 由惠更斯原理，A、B为同一波面上的两点
经t后，B点发射的子波到达界面处B′点，A点发射的子波到达A′点。
同种介质，波速不变。
B`B AA ABB BAA AAB BBA
拓者，在整个科技发展史上有着举足轻重的
克里斯蒂安·惠更斯 (Christiaan Huygens
地位。
1629-1695)
12.6惠更斯原理
平遥二中 刘壮
12.6惠更斯原理
平遥二中 刘壮
惠更斯在1678年给巴黎科学院的信和 1690年出版的《光论》一书中都阐述 了他的光波动原理，即惠更斯原理。
12.6惠更斯原理
在第二种介质中的速度之比。
sin i v1 sin r v2
折射率
n12
v1 v2
波发生折射的原因：波在不同介质中的速度不同
12.6惠更斯原理
平遥二中 刘壮
1.当入射速度大于折射速度时，折射线偏向法线，还是偏离法线？ 当入射速度小于折射速度时，情况又如何？ 2.在波的折射现象中，波的频率、波速和波长这三个物理量有哪些 发生改变，哪些不变，为什么？
投无路了，你只要足够坚定，运气会眷顾你；永远不要轻易放弃，或许再坚持下这个坎儿就过去了，一旦熬过阴霾，你会发现发现自己会变的无比强大。人生在世没有什么过不去的坎儿，如果遇到挫折和困难，我们必须激
励自己努力前行。不少朋友会写一些励志的话语贴在办公桌上，那么励志的句子致自己简短有哪些？今天小编就为大家整理了经典有气质内涵的句子，看看正能量的句子经典语句，让自己的每一天都充满生机，向着美好的 未来前行！一、励志的句子致自己简短1、前方无绝路，希望在转角。2、穷则思变，既要变，又要实干。3、欲望如海水，越喝越渴。4、不去追逐，永远不会拥有。不往前走，永远原地停留。5、勇气不是感觉不到恐惧而 是感觉到恐惧也继续做下去。、只有一条路不能选择，那就是放弃。7、只要还有明天，今天就永远是起跑线。8、现实很近又很冷，梦想很远却很温暖。9、松驰的琴弦，永远奏不出时代的强音。10、东西，让你羡慕，却 不能拥有;有些错过，让你留恋，却终生遗憾。11、人生应该树立目标，否则你的精力会白白浪费。12、前方无绝路，希望在转角。13、最后的措手不及是因为当初游刃有余的自14、瞄准天上的星星，或许你永远也射不到， 但却比你瞄准树梢射得高远。15、一个人有生就有死，但只要你活着，就要以最好的方式活下7、过去是经历，现在是尝试，未来 是期待。经历过，尝试着，就有期待。18、别放弃你的梦想，迟早有一天它会在你手里发光。19、一个人拥有什么样的性格，就拥有什么样的世界。20、当你停下来休息的时候，不要忘记别人还在奔跑。二、经典有气质内 涵的句子1、不要问自己收获了多少果实，而是要问自己今天播种了多少种子。2、别为小小的委屈难过，人生在世，注定要受许多委屈。智者懂得隐忍，原谅周围的那些人，让我们在宽容中壮大。3、如果你热爱一件事， 那么你整天都能埋头于这件事而不觉得无聊，这样你才能在这个领域内出类拔萃。如果你全力以赴地去做你真心热爱的事情，那没有人会是你的对手。4、把圈子变小，把语言变干净，把成绩往上提，把故事往心里收一收， 现在想要的以后都会有。5、随着年龄的增长，人总会变得越来越宽容，所以很多事情到最后并不是真的解决了，而是算了吧。6、人和人真是说不清的劫数，你为了一个人辗转反侧夜不能寐，那个人又为了别人，神魂颠倒 食不知味。7、突然发现有些感情，有些事，不是几句煽情的文字就能决定的，终究抵不过内心的波涛汹涌以及现实的无奈。8、过去的人，有他们出现的意义，但不要太念念不忘。过去的人有过去的好，但最好的，都是你 身边的那个。9、不是谁辜负了誓言，而是被时间扯淡了思念。0、总有一天，你会在我的世界里下落不明，我会在你的世界里杳无音信1、在前进的路上，别急着一口气狂奔到底。静得下心，才能守住目标，沉得住气，才 能持续发力。以笃志力行的心态，做久久为功的努力，踏踏实实的你，终将变得很了不起。2、不再向往单纯，而是让心底的单纯唤醒梦魇迷住的躁动与孤寂，于是慢慢的，开始懂得了感恩，懂得了珍惜，懂得了生命中那些 真正重要的东西，有一种单纯的幸福幸福。3、我们总是喜欢拿顺其自然，来敷衍人生道路上的荆棘坎坷，却很少承认，真正的顺其自然，其实是竭尽所能之后的不强求，而非两手一摊的不作为。4、因为平时你们没有利益 冲突，自然相安无事。但有些人就是一旦触及利益，就绝不会忍耐你。所以啊，看一个人爱不爱你，重点是看有矛盾时，他会不会忍你。忍你的是好心，吼你的要当心。5、心，是静的才好，能静下来的，才是心情。不然， 烦躁中怎么能让自己染上心思。心思，是美的那种，女子的心思就是在安静的时间里，想一些事，看一本书，想一个人，那种心情只能在静的环境里生存。6、如果自己都在偷懒，命运又怎么会认可你。别再虚度光阴，叫醒 那个沉睡的自己。记住，只要开始，就永远不晚。7、人最大的对手，往往不是别人，而是自己的懒惰。别指望撞大运，运气不可能永远在你身上，任何时候都要靠本事吃饭。你必须拼尽全力，才有资格说自己的运气不好。
【高中物理】人教版选修3-4 12.6 惠更斯原理 教案 Word版含答案
课时12.6惠更斯原理1.知道什么是波面和波线,了解惠更斯原理。
2.认识波的反射现象,并能用惠更斯原理进行解释。
3.认识波的折射现象,并能用惠更斯原理进行解释。
重点难点:波面、波线的概念和惠更斯原理。
以及用惠更斯原理对波的反射规律和折射规律进行解释。
教学建议:本节在已学过的光的反射、折射及回声等知识的基础上,进一步加深对波的特性的理解。
要理解波面、波线等概念及惠更斯原理,并能用惠更斯原理对波的反射规律和折射规律进行解释。
由于这些概念比较抽象,应通过实验演示和日常生活经验来辅助教学。
波的反射和折射是常见的现象,从对现象的研究中概括出规律,再用来解释现象和指导实践,使学生提高学习的兴趣,感受知识的力量。
导入新课:北京天坛的回音壁为圆形,直径为61.5米,周长为193.2米,是用磨砖对缝砌成的,墙面极其光滑整齐。
两个人分东、西方向贴墙而立,一个人靠墙向北说话,无论说话声音多小,也可以使另一人听得清清楚楚,而且声音悠长,堪称奇趣,给人造成一种“天人感应”的神秘气氛。
为什么声音能够传播这么远呢?1.波面和波线任何振动状态①相同的点都组成一个个圆,这些圆叫作②波面,与波面垂直的线代表了波的③传播方向,叫作④波线。
2.惠更斯原理(1)内容:介质中任一波面上的各点,都可以看作可以发射⑤子波的波源,其后任意时刻,这些⑥子波在波前进方向的⑦包络面就是新的波面。
这就是惠更斯原理。
(2)应用:如果知道某时刻一列波的某个⑧波面的位置,还知道⑨波速,利用惠更斯原理可以得到下一时刻这个⑩波面的位置,从而确定波的传播方向。
还可以利用惠更斯原理说明平面波的传播,解释波的衍射。
(3)局限性:惠更斯原理只能解释波的传播方向,不能解释波的强度,所以无法说明衍射现象与狭缝或障碍物的大小的关系。
3.波的反射和折射(1)回声是声波的反射,利用惠更斯原理可以确定反射波的传播方向。
(2)波从一种介质进入另一种介质后传播方向发生偏折的现象叫作波的折射。
高中物理第十二章6惠更斯原理课件选修34高二选修34物理课件
方法总结
波面与波线的关系 (1)在各向同性的均匀介质中,波线与波面垂直,一定条件下由波面可确 定波线,由波线可确定波面. (2)球面波的波线是沿半径方向的直线,平面波的波线是垂直于波面的 平行线.
[针对训练1] (2019·江苏宿迁月考)(多选)下列说法中正确的是( A.只有平面波的波面才与波线垂直 B.任何波的波线与波面都相互垂直 C.任何波的波线都表示波的传播方向 D.有些波的波面表示波的传播方向
离为 s=v 声 t . 2
(2)当声源以速度 v 向静止的障碍物运动或障碍物以速度 v 向静止的声源运
动时,声源发声时障碍物到声源的距离为 s=(v 声+v) t . 2
(3)当声源以速度 v 远离静止的障碍物或障碍物以速度 v 远离静止的声源时,
声源发声时障碍物到声源的距离为 s=(v 声-v) t . 2
确定波的传播方向.
知识点三 波的反射和折射 [问题导学] (1)对着山崖或高墙说话时,能听到回声;夏日的雷声在云层间轰鸣不绝, 你知道这是怎么回事吗? (2)波不仅有反射现象,也有折射现象,请用惠更斯原理解释波的反射和折 射现象. 答案:(1)这两种现象都是由于声波的反射造成的. (2)①波的反射的解释
v2 sin1 >1,所以 v1>v2,选项 D 错误,选项 A 正确;声波在液体、固体中的速度大 sin 2 于在气体中的速度,选项 B 错误.
随堂演练 检测效果
1.(多选)下列说法正确的是( AD ) A.任何波的波线都表示波的传播方向 B.波面表示波的传播方向 C.只有横波才有波面 D.波传播中某时刻任一波面上各子波波面的包络面就是新的波面
解析:设汽车在A点发出笛声,A点到山崖B的距离为x1,汽车运动到C点 接收到笛声,设AC距离为x2,CB距离为x,因二者运动时间相同,则有 x1=x2+x, x1+x=v声t,x2=v车t,联立得x=325 m. 答案:325 m
§12.6 惠更斯原理
波线
波线
波面
缝缝与水波的波长相当
缝宽与水波的波长相当，可以看到： 在直线波纹的水波传播过程中，到达一个宽度与波长相差不多的狭
缝时，水波穿过了狭缝，狭缝后面的波纹呈圆形，以缝为圆心沿半径方 向向周围传去，好像狭缝就是波源一样。
●利用惠更斯原理可以由已知的波面通过几何作图方法确定下一时刻的波 面，从而确定波的传播方向。例如当波在均匀的各向同性介质中传播时， 用上述作图法求出的波面的几何形状总是保持不变的。
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
作用 ： 由已知的波面通过几何作图方法确定下一时刻平面波、球面波等
的波面，根据两者（波线与波面）的垂直关系，从而确定波的传播方 向，所以惠更斯原理又叫惠更斯作图法。
小试牛刀
2.一列声波在第一种均匀介质中的波长为λ1，在第二种均匀介质中的波 长为λ2，若λ1＝2λ2，则该声波在两种介质中的频率之比和波速之比分 别为( C ) A．2∶1，1∶1 B．1∶2，1∶4 C．1∶1，2∶1 D．1∶1，1∶2
小试牛刀
3. 一列声波在空气中的波长为25cm，传播速度为340m/s，这列声波传入 另一种介质中时，波长变为80cm，它在这种介质中传播速度是多少？
●利用惠更斯原理可以由已知的波面通过几何作图方法确定下一时刻的波 面，从而确定波的传播方向。例如当波在均匀的各向同性介质中传播时， 用上述作图法求出的波面的几何形状总是保持不变的。
惠更斯
克里斯蒂安·惠更斯 (Christian Huygens， 1629—1695)荷兰物理学家、 数学家、天文学家。克里斯蒂安·惠更 斯是与牛顿同一时代的科学家，是历 史上最著名的物理学家之一，他对力 学和光学的研究都有杰出的贡献，在 数学和天文学方面也有卓越的成就，是近代自然科学的一位重要开拓者。
12.6惠更斯原理(波的反射和折射)
惠更斯原理
1、水波向四周传开，各个方向上波速一样 2、四面八方传播的波峰组成了一个圆，波谷也组 成了一个圆，实际上任意振动状态相同的点都 组成了一个圆
3、我们把这些圆叫做波面
一.波动中的几个概念
1. 波面：从波源发出的波经过同一传播时间而到达的各 t 时刻 t +Δt 时刻 点所组成的面，叫做波面。
波线
波面
波面
三.波的反射
演示水波槽实验三
法线Βιβλιοθήκη 波在传播的过程中，遇到两种介质的分界面时返回到原 介质继续传播的现象。
i i'
入射角i：入射波的波线与平面法线的夹角。 反射角i’：反射波的波线与平面法线的夹角。
平面
规律（与光的反射定律相同）： 1、入射线、法线、反射线在同一平面内，入射角等 于反射角； 2、反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同。
折射的原因：波在不同介质中速度不同
四.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改 变的现象。
折射角（r）：折射波的波线与法线的夹角
i
介质I
法线
介质II
界面
r
折射定律： 入射线、法线、折射线共面，入射线与折射线分 居法线两侧．入射角、折射角的正弦比等于波在 第一种介质和第二种介质中的速度比。
sin i v1 sin r v2
的吸收雷达波的涂料。
B超 人体各个内脏的表面对 超声波的反射能力是不同的， 健康内脏和病变内脏的反射能 力也不一样．平常说的“B超” 就是根据内脏反射的超声波进 行造影，帮助医生分析体内的 病变的。 “B超”是亮度调制型超声诊 断仪的简称。由于能在荧光屏 上显示出断面图像，所以又称 断面显像仪。 它所显示的图像具有与人体解剖位置直接对应的特点，所 以十分直观，使用方便，诊断正确率高。近年来，B型超 声显象仪已被用于许多脏器的检查，但脑和眼等部位的辅 助检查仍以A型为主。
12.6 惠更斯原理
四、波的折射
• 1 、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改变的现象叫做波的 折射．
2．折射规律：
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．
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：
传播，这种现象叫做波的反 射．
反射规律
• 入射角（i）和反射角（i’）：入射波的波线与
平面法线的夹角i叫做入射角．反射波的波线与 平面法线的夹角i’ 叫做反射角．
• 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。
•
•
反射波的波长、频率、波速都跟入射 波相同． 波遇到两种介质界面时，总存在反 射．
荷兰物理学家
惠 更 斯 C.Huygens
(1629-1695)
• 利用惠更斯原理可以由已知的波面通过几何作
图方法确定下一时刻的波面，从而确定波的传 播方向。例如当波在均匀的各向同性介质中传 播时，用上述作图法求出的波面的几何形状总 是保持不变的。
t+t时刻波面
波传播方向
t时刻波面
t+ t
ut 平面波
sin i v1 sin r v2
折射率
定理证明: 由惠更斯原理，A、B为同一波面上的两点，A、 B点会发射子波， B i 经t后， B点发射的子波到达界 u1t 面处D点， A点的到达C点， i A r u1 t BD D u t 2 sin i C AD AD r AC u2 t sin r AD AD
12.6 惠更斯原理
第六节惠更斯原理教学目标：（一）知识与技能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（二）过程与方法培养学生对实验的观察、分析和归纳的能力。
（三）情感、态度与价值观通过对现象的观察、解释、培养学生观察生活，探索知识的能力。
教学重难点：惠更斯原理对波的反射和折射规律的解释教学方法：自学辅导法教学用具：实物投影仪，自制投影片，水波槽，长木板和厚玻璃板各一块教学过程：（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）新课教学1、波面和波线教师：引导学生阅读教材有关内容，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：（1）照片中的圆形是朝各个方向传播的波峰（或波谷）在同一时刻构成的，叫做波面。
（2）图中与各个波面垂直的线叫波线，用来表示波的传播方向。
2、惠更斯原理教师：引导学生阅读教材有关内容，思考问题：（1）惠更斯原理的内容是什么？（2）以球面波为例，应用惠更斯原理解释波的传播。
人教版高中物理选修3-4课件 12-6惠更斯原理 优秀课件
三、波的反射
用惠更斯原理解释波的反射
由惠更斯原理，A、B为同一波面上的两点
经t后，B点发射的子波到达界面处B`点时， A点发射的子波到达A`点，反射后A`、B`为新的
波面。a`.b`.c`与A`.B`垂直。同种介质，波速 不变。
荷兰物理学家 惠更斯
二 、惠更斯பைடு நூலகம்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 、惠更斯原理的作用
B`BA`A
A`B B B `A`A
A `A` B B`A Ba
c
b
i
i'
B vt
A`
i
i'
a` c` b`
i` i 证毕
A
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
新课标高中物理选修3－4
第十二章 机械波
§12-6 惠更斯原理
一、波面和波线
1、波面： 定义： 同一时刻，介质中振动状态相同的质 点 所构成的面叫做波面
人教版高中物理选修3-4 12.6惠更斯原理(共41张PPT)
正前方包络线是平直的，但在两 边缘处向影子区域弯曲，因而波 线相应的偏向影子区域。 即波改变传播方向，绕过障碍物 进入影子区域。
人教版高中物理选修3-4 12.6惠更斯原理(共41张PPT)课件PPT部 编版课 件统编 版课件 优质课 课件免 费课件PPT
人教版高中物理选修3-4 12.6惠更斯原理(共41张PPT)课件PPT部 编版课 件统编 版课件 优质课 课件免 费课件PPT
分界面
人教版高中物理选修3-4 12.6惠更斯原理(共41张PPT)课件PPT部 编版课 件统编 版课件 优质课 课件免 费课件PPT
波的折射 波的折射现象。 知道波的折射现象中折射角与入射角的关系。 知道波发生折射时的频率不变，波速和波长改变。
线
表示波的传播方向，叫做 水波的波面是一个个圆
波线。在各向同性的均匀介质中，
（即圆形波）
波线恒定与波面垂直。
波面和波线
空间一点发出的球面波，波面是以 波源为球心的一个个球面（如声波）
波线
对于平行光（光也是一种波）波面
是平面
波线
波前
波面 波前
波面
球面波的波线是沿半径方向的直线 平面波的波线是垂直于波面的平行直线 注意： 无论是球面波，还是平面波，同一波面上的各质点振动情况完全相同。
人教版高中物理选修3-4 12.6惠更斯原理(共41张PPT)课件PPT部 编版课 件统编 版课件 优质课 课件免 费课件PPT
用惠更斯原理解释波的反射法线平面ii回声是声波的反射现象对着山崖或高墙说话声波传到山崖或高墙时会被反射回来继续传播生活中的反射现象夏日的雷声轰鸣不绝声波在云层界面多次反射生活中的反射现象在空房间里讲话感觉声音响声波在普通房间里遇到墙壁地面天花板发生反射时由于距离近原声与回声几乎同时到达人耳
12.5-6_多普勒效应_惠更斯原理
7.如下图由波源S发出的波某一时刻在介质平面 中的情形，实线为波峰，虚线为波谷。设波源 频率为10Hz，且不运动，而观察者1S内由A 运动到B，观察者接收到多少个完全波？设波 速为340m/s。则要让观察者完全接受不到 波，他要怎样运动？ 答案: 接收9个完全波
远离波源以340m/s的速度 运动
B
• 单位时间内波 源发出几个完 全波，观察者 在单位时间内 就接收到几个 完全波．观察 者接收到的频 率等于波源的 频率．
2、波源相对介质不动，观察者朝波源运动 时（或观察者不动，波源朝观察者运动时）
• 观察者在单 位时间内接 收到的完全 波的个数增 多，即接收 到的频率增 大．
3、波源相对介质不动，观察者远离波源运动 时（或观察者不动，波源远离观察者运动时）
12.5 ——12.6 多普勒效应 惠更斯原理
电大附中 杨洪涛
12.5 多普勒效应
第一课时
• 点击下图观看视频，留意听到的汽车声调的变化
多普勒效应
从以上声音中我们听到了什么？
音调： 思考：
那么是不是发声体的频率发生了变呢？
生活中的感受
如果一辆静止的汽车停在身边，你听 到的声音音调会有不同吗。
应用:
最先进的警用测速仪器
多 普 勒 天 气 雷 达
应用:
多普勒颈脑血液测速仪
应用: 多普勒水流测速仪
应 用
多普勒导航系统
法国幻影2000战斗机
美国AH-64“阿帕奇”直升机
GPS技术
(多普勒频移观测法)
应用:
多普勒胎心仪器
课堂探究练习
1、关于多普勒效应，下列说法正确的 是_________ A．多普勒效应是由于波的干涉引起的 B．多普勒效应说明波源的频率发生改 变 C．多普勒效应是由于波源与观察者之 间有相对运动而产生的 D．只有声波才可以产生多普勒效应
惠更斯原理
2、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
法线
i i'
平面
注意： 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
好身体 好心态 好习惯Biblioteka 好成绩 成就一生四、波的折射
1、用惠更斯原理解释波的折射
由惠更斯原理，A、B为同一波面上的两点 经t后，B点发射的子波到达界面处D点，A点的到达C点，
第十二章 机械波
§12-6 惠更斯原理
山西省忻州一中 解鸿志
好身体 好心态 好习惯 好成绩 成就一生
一、波面和波线
波面： 定义： 同一时刻，介质中振动状态相同的质点 所构成的面叫 做波面
波线：
定义:跟各个波面垂直的代表波的传播方向的线叫做波线
波线 波面
波线
波面
好身体 好心态 好习惯 好成绩 成就一生
好身体 好心态 好习惯 好成绩 成就一生
t +Δt 时刻
的波面
uΔt
t 时刻
的波面
.
.. . . . ..
.
.. . . . ..
子波波源
利用惠更斯原理可以由已知的波面通过几何作图方法确定下一 时刻的波面，从而确定波的传播方向（作波面的垂直线）。
好身体 好心态 好习惯 好成绩 成就一生
三、波的反射
1、用惠更斯原理解释波的反射：
由惠更斯原理，A、B为同一波面上的两点
经t后，B点发射的子波到达界面处B`点，A点发射的子波到 达A`点。同种介质，波速不变。
B`B AA`
AB`B B`AA` A`AB` BB`A
i` i 证毕
高二物理选修34：12.6 惠更斯原理(共15张PPT)
vt . . .
. .
播 方 向
.
t 时刻波前
t 时刻波前
t + t 时刻波前
t
t + t 时刻波前
9、要学生做的事，教职员躬亲共做；要学生学的知识，教职员躬亲共学；要学生守的规则，教职员躬亲共守。2021/8/282021/8/28Saturday, August 28, 2021 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2021/8/282021/8/282021/8/288/28/2021 3:24:28 AM 11、只有让学生不把全部时间都用在学习上，而留下许多自由支配的时间，他才能顺利地学习……（这）是教育过程的逻辑。2021/8/282021/8/282021/8/28Aug-2128-Aug-21 12、要记住，你不仅是教课的教师，也是学生的教育者，生活的导师和道德的引路人。2021/8/282021/8/282021/8/28Saturday, August 28, 2021
法线
i i'
平面
注意： 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。
生活中波的反射现象的思考
1．回声是声波的反射现象． 对着山崖或高墙说话，声波传到山崖或高墙时，会
被反射回来继续传播． 2．夏日的雷声轰鸣不绝．
声波在云层界面多次反射． 3．在空房间里讲话感觉声音响．
注意：同一波面上各质点振动状态相同的
波前：最前面的波面叫波前 平面波：波面是平面的波称为平面波 圆（球）形波波面是圆（球）形的波称为圆（球）形波
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。
特点：波线与波面互相垂直
波面 波线
惠更斯原理
惠更斯原理班级_________姓名_________第_______组人教版物理选修3-4学案：12.6《惠更斯原理》寄语：付出一定会用回报学习目标：1．知道什么是惠更斯原理．2．知道波传播到两种介质交界面时，同时会发生反射和折射．3．知道波发生反射现象时，反射角等于入射角． 4．知道反射波的频率、波速和波长与入射波相同． 5．知道折射波与入射波的频率相同，波速与波长不同．6．理解波发生折射的原因是波在不同介质中速度不同．学习重点和难点：理解惠更斯原理以及波的反射和折射新课学习：一、波面和波线：二、惠更斯原理：惠更斯在1690年提出：______________________________________________________________________________________ _______________________________.注意：惠更斯原理只能解释波的传播方向，不能解释波的强度，所以无法说明衍射现象与狭缝或障碍物的大小的关系。
三、波的反射通过几个实例使同学们知道在日常生活中看到或听到的哪些现象是属于波的反射现象？1．回声是声波的反射现象．原因是对着山崖或高墙说话，声波传到山崖或高墙时，会被反射回来继续传播． 2．夏日的雷声轰鸣不绝．原因是声波在云层界面多次反射．3．在空房间里讲话感觉声音响．原因是：声波在普通房间里遇到墙壁，地面，天花板发生反射时，由于距离近，原声与回声几乎同时到达人耳．人耳只能分开相差0.1s以上的声音．所以，人在房间里讲话感觉声音比在野外大，而普通房间里的慢帐、地毯、衣物等会吸收声波，会影响室内的声响效果．4．水波传到岸边也会发生反射现象．由此可以知道：波的反射是波遇到_________会返回来_____传播的现象．看课本41页，请将图12.6-5画出来，用到的相关知识：【反射规律】：(1)入射线、法线、反射线在同一平面内，入射角等于反射角．(2)反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同．四、波的折射：波的折射：波从一种_____射入另一种_____时，_________发生改变的现象叫做波的折射．看课本42页，请将图12.6-6画出来，用到的相关知识：【折射定律：】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中介质中的速度之比．反思小结：班级_________姓名_________第_______组12.6《惠更斯原理过关检测卡》1、惠更斯原理：惠更斯在1690年提出：_____________________________________________________________________________________________________________________.2、波的反射是波遇到_________会返回来_____传播的现象．3、波的折射：波从一种_____射入另一种_____时，_________发生改变的现象叫做波的折射．。
惠更斯原理--优质获奖精品教案 (6)
12.6惠更斯原理【教学目标】（一）知识与技能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）过程与方法培养学生对实验的观察、分析和归纳的能力。
（三）情感、态度与价值观1、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。
2、通过学习惠更斯原理，体会物理学家研究物理现象时极为巧妙的思维方法【教学重点、难点】1、观察和理解波的反射和折射现象。
2、理解波的反射定律和折射定律，知道波的反射和折射现象中反射角、折射角与入射角的关系。
3、理解波发生反射时的频率、波速和波长都不改变，而波发生折射时，频率不变，但波速和波长会发生变化。
【教学方法】教法：实验观察法、指导阅读法和启发式讲授法。
学法：观察、阅读、思考讨论与交流。
【进行新课】一、惠更斯原理1．波面和波线(1)波面：在波的传播过程中，任一时刻振动状态都相同的介质质点所组成的面；(2)波线：与波面垂直指向传播方向的直线，如图2－3－1所示．图2－3－1(3)波的分类①球面波：波面是球面的波．②平面波：波面是平面的波．2．惠更斯原理(1)内容：介质中任一波阵面上的各点，都可以看作发射子波的波源，其后任一时刻，这些子波的包迹就是新的波阵面．(2)应用：如果知道某时刻一列波的某个波阵面的位置，还知道波速，利用惠更斯原理可以得到下一时刻这个波阵面的位置，从而可确定波的传播方向．利用惠更斯原理还可以解释波的反射、折射．二、波的反射和折射1．波的反射(1)反射现象：波遇到障碍物时，会返回原来的介质中继续传播的现象．(2)反射定律：a．入射角：入射波的波线与界面法线的夹角．b．反射角：反射波的波线与界面法线的夹角．c．内容：入射波线、法线和反射波线在同一平面内，且反射角等于入射角；反射波的波长、频率和波速跟入射波相同．2．波的折射(1)折射现象：波从一种介质进入另一种介质时，波的传播方向发生改变的现象．(2)折射特点：在波的折射中，波的频率不变，波速和波长都会改变．疑难导析：一、波线、波面的特点与关系1．对波线、波面的理解(1)波面：不一定是面，如水波，它只能在水面传播，水波的波面是以波源为圆心的一簇圆．(2)波线：有方向的一簇线，它的方向代表了波的传播方向．(3)波线与波面的关系；互相垂直，一定条件下由波面可确定波线，由波线可确定波面．1．应用惠更斯原理解释波现象的步骤(1)在波面上取两点或多个点作为子波的波源；(2)选一段时间Δt；(3)根据波速确定Δt时间后子波波面的位置；(4)确定子波在波前进方向上的包络面，即为新的波面；(5)由新的波面可确定波线及其方向．2．利用惠更斯原理解释波的传播如图2－3－2所示，以O为球心的球面波在时刻t的波面为γ，按照惠更斯原理，γ面上每个点都是子波的波源．设各个方向的波速都是v，在Δt时间之后各子波的波面如图中虚线所示，γ′是这些子波的包络面，它就是原来球面波的波面在时间Δt后的新位置．可以看出，新的波面仍是一个球面，它与原来球面的半径之差为vΔt，表示波向前传播了v·Δt的距离．与此类似，可以用惠更斯原理说明平面波的传播，如图2－3－3所示．图2－3－2图2－3－3【特别提醒】在利用惠更斯原理解释波的传播时，t时刻的波面γ和波面上子波源的选取是任意的，但一般作图时，为使作出的图更美观，通常画成均匀或对称的形式．典例分析：一、波的反射有一辆汽车以15 m/s 的速度匀速行驶，在其正前方有一陡峭山崖，汽车鸣笛2 s 后司机听到回声，此时汽车距山崖的距离是多少？(v 声＝340 m/s)【导析】 声音向前传播遇到障碍物再返回的过程中，汽车也在运动．【解析】 画出汽车与声音运动过程示意图如图所示，设汽车由A 到C 位移为s 1，C 到山崖B 距离为s 2，设汽车鸣笛到司机听到回声时间为t ，有t ＝2 s ，则：s 1v 车＝s 1＋2s 2v 声＝t 解得s 2＝v 声·t －s 12＝v 声·t －v 车t 2＝(340－15)×22m ＝325 m. 【答案】 325 m波在同一种均匀介质中沿直线传播，遇到障碍物反射时，波的频率、波速和波长均不发生变化。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第六届惠更斯原理
自主学目标
1.知道什么是波面、波线、平面波、球面波.
2.理解惠更斯原理，并能用惠更斯原理解释物理现象. 知识点归纳
一、波面、波线及波的分类
1.波面：在波的传播过程中，任一时刻①都相同的介质质点所组成的面.
2.波线：与波面②的那些背离波源的线，代表了波的③ .
3.波的分类
球面波：波面是④的波.
平面波：波面是⑤的波.
二、惠更斯原理
1.内容：介质中任一波面上的各点，都可以看作发射子波的⑥，其后任意时刻，这些子波在波前进方向上的⑦就是新的波面.
2.惠更斯原理的应用：如果知道某时刻一列波的某个⑧的位置，还知道⑨的位置，从而可确定波的⑩ .利用惠更斯原理还可以解释波的○11、○12、○13 .
提示：
①振动状态②垂直③传播方向④球面⑤平面⑥波源⑦包络面⑧波面⑨波速⑩传播方向○11衍射○12反射○13折射
重难点解析
一、对波线与波面的理解
1.对波面、波线的理解
（1）波面：不一定是面，如水波，它只能在水面传播，水波的波面是以波源为圆心的一簇圆.
（2）波线：有方向的一粗线，它的方向代表了波的传播方向.
（3）波面与波线的关系：互相垂直，一定条件下由波面可确定波线，由波线确定波面.
2.球面波与平面波的区别与联系
球面波平面波
区别
波面形状球面平面
形成
点波源在均匀
介质中向各个
方向发出的波
面波源在均匀
介质中向波源
面两侧发出的
波
波面与波
源的关系
波面以点波源
为球心
波面与波源平
行
联系
球面波传至距波源很远处时，在
空间的某一小区域内的球形波面
可以看成平面波
二、用惠更斯原理确定波动的传播方向
不论对机械波还是电磁波，也不论波动所经过的介
质是均匀的还是非均匀的，是各向同性的还是各向异性
的，惠更斯原理都是适用的。
只要知道某一时刻的波面
与波速，就可以根据惠更斯原理，用几何作图方法决定
下一时刻的波面，从而确定波的传播方向。
根据惠更斯
原理，应用几何作图方法，由已知的某一时刻波阵面，
可以确定下一时刻的波阵面，从而确定波的传播方向。
例如（1）点波源O发出的球面波
（2）平面波
惠更斯原理对任何波动过程都是适用的。
只要知道某
一时刻的波阵面，就可根据这一原理用几何方法来决定
任一时刻的波阵面，因而在很广泛的范围内解决了波的
传播问题。
三、用惠更斯原理解释波的反射和折射
反射波与入射波在同一介质中，传播的速度是相同
的，因而在同一时间内行进的距离是相等的；而折射波
与入射波在不同的介质中传播，波速是不同的，因而在
同一时间内行进的距离是不等的。
据此可以解释波的反
射与折射现象。
典型例题
例如图中，1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波
的波线，则()
A．2与1的波长、频率相等，波速不等
B．2与1的波速、频率相等，波长不等
C．3与1的波速、频率、波长均相等
D．3与1的频率相等，波速、波长均不等
【解析】反射波的波长、频率、波速与入射波都应该相
等，故A、B错．
折射波的波长、波速与入射波都不等，但频率相等，
故C错，D正确．
【答案】 D
新课标检测
1．下列说法中不正确的是()
A．只有平面波的波面才与波线垂直
B．任何波的波线与波面都相互垂直
C．任何波的波线表示波的传播方向
D．有些波的波面表示波的传播方向
2．一列声波从空气传入水中，已知水中声速较大，则()
A．声波频率不变，波长变小
B．声波频率不变，波长变大
C．声波频率变小，波长变大
D．声波频率变大，波长不变
3．如图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中的波速为v1，波在介质Ⅱ中的波速为v2，则v1∶v2为()
A．1∶2 B.2∶1
C.3∶ 2
D.2∶ 3
4.某人想听到自己发出的声音的回声，若已知声音在空气中的传播速度为340 m/s，那么他至少要离障碍物多远？(原声与回声区分的最短时间为0.1 s)
5.一列声波在空气中的波长为34 cm，传播速度为340 m/s，这列声波传入另一介质时，波长变为68 cm，它在这种介质中的传播速度是多少？该声波在空气中与介质中的频率各是多少？6．一只汽船以4m/s速度在无风河面上航行，船上发生一声鸣笛，旅客在3s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？
7．一平面波，以30°的入射角投射到两种介质的交界面，发生了折射，折射角为45°，当入射波的波长为10厘米时，那么折射波的波长是多少？
课时训练
1.人在室内讲话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2．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
3．一列声波在第一种均匀介质中的波长为λ1，在第二种均匀介质中的波长为λ2，若λ1=2λ2，则该声波在两种介质中的频率之比和波速之比分别为
A．2∶1，1∶1
B．1∶2，1∶4
C．1∶1，2∶1
D．1∶1，1∶2
4.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球心的一个个球面
D、无论怎样的波，波线始终和波面垂直
5．甲、乙两人平行站在一堵墙前面，二人相距2a，距离墙均为3a，当甲开了一枪后，乙在时间t后听到第一声枪响，则乙听到第二声枪响的时间为()
A．听不到B．甲开枪3t后
C．甲开枪2t后D．甲开枪3＋7
2t后
6．以下关于波的认识，正确的是()
A．潜水艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的反射原理
B．隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的
C．雷达的工作原理是利用波的反射
D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象
7．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________提高耳的接收能力．8．声波在空气中传播速度v1＝340米/秒，在钢铁中的传播速率为4900米/秒，一人用锤子敲击一下铁桥的一端而发出声音，经空气和桥传到另一端的时间差为2秒，则桥长________米，空气中和钢铁中声波的频率之比是________，波长之比是________．
9．某雷达站正在跟踪一架飞机，此时飞机正朝着雷达站方向匀速飞来；某一时刻雷达发出一个无线电脉冲，经200μs后收到反射波；隔0.8s后再发出一个脉冲，经198μs 收到反射波，已知无线电波传播的速度为c＝3×108m/s，求飞机的飞行速度v.
10.某列波以60°的入射角从介质甲射到介质乙的界面上同时发生反射和折射，若反射波线与折射波线成90°角，波在介质乙中的波速为1.2×105km/s，求波在介质甲中的速度是多少？
11.一木匠在房顶上用铁锤钉钉子，有一位过路者在观察，他看到锤子举到最高点时，也恰好听到敲打声，他抬手看了看手表，木匠敲了8下用4 s，他便很快估计出他到木匠的最小距离不小于85 m，设声速为340 m/s，木匠上举和向下放锤的时间相等，说说旁观者用的方法，写出他到木匠距离的表达式．
12．一平面波，以30°的入射角投射到两种介质的交界面，发生了折射，折射角为45°，当入射波的波长为10厘米时，那么折射波的波长是多少？。