高中物理 第十二章 机械波 第6节 惠更斯原理优质课件 新人教版选修3-4

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• 『选一选』 • (多选)下列说法正确的是( AD ) • A．波线表示波的传播方向 • 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前的包络面就是
新的波面
• 解析：波线表示波的传播方向，故A正确，B错误；所有 的波都具有波面，故C错误；由惠更斯原理可知，D正确 。
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• 〔对点训练1〕 (多选)下列说法中不正确的是( AD ) • 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 • 解析：不管是平面波，还是球面波，其波面与波线均垂直
，选项A错误，选项B正确，波线表示波的传播方向，选 项C正确，D错误。
传播方向 频率f 波速v 波长λ
波的反射
改变 θ反＝θ入 不变 不变 不变
波的折射 改变 θ折≠θ入
不变 改变 改变
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• 2．说明
• (1)频率f由波源决定，故无论是反射波还是折射波都与入 射波的频率，即波源的振动频率相同。
反射角。如图所示。
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• 2．波的折射 • 波从一种介质射入另一种介质时，传播方向发生
____改_变____的现象，叫做波的折射。如图所示。
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• 『判一判』 • (1)在同一种均匀的介质中，波面都是曲面或曲线，但波线都是直线。
• (× ) • (2)任何波的波线与波面都相互垂直。( √ ) • (3)波在发生折射后，其频率和波速都不发生变化。( × ) • (4)反射波线与入射波线一定在同一平面内。( √ ) • (5)介质中任一波面上的各点，都可以看做发射子波的波源。( √ )
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• 解析：根据惠更斯原理，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 进方向的包络面就是新的波面。同一波面上各质点振动情 况完全相同，选项A正确。不同波面上质点的振动情况可 能相同，选项B正确。球面波的波面是以波源为中心的一 个个球面，选项C正确。波线始终与波面垂直，选项D正 确。
新课标导学
物理
选修3-4 ·人教版
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第十二章
机械波 第六节 惠更斯原理
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※ 知道波传播到两种介质交界面时，会发生反射和折射 ※ 掌握惠更斯原理，理解用惠更斯原理解释波的反射和
折射现象 ※ 了解波面和波线的概念
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课前预习
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课内探究
3
素养提升
4
课堂达标
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课时作业
5
课前预习
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
波面和波线 • 1．波面 • 在波的传播过程中，任一时刻介质中任何振动状态都_相__同__的__点__联__结__成__的__面__叫
• 2．惠更斯原理的局限性：
• 光的直线传播、反射、折射等都能用此来进行较好的解释
。但是，惠更斯原理是比较粗糙的，用它不能解释衍射现
象与狭缝或障碍物大小的关系，而且由惠更斯原理推知有
倒退波的存在，而倒退波显然是不存在的。
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•
典例1 (多选)关于惠更斯原理的理解，下列说
法正确的是
• ( ABCD ) • 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．无论什么样的波，波线始终和波面垂直 • 解题指导：深刻理解惠更斯原理是解题关键。
做波阵面或波面。 • 说明：波面为球面的波叫_球__面______波，波面为平面的波叫__平__面_____波。
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• 2．波线 • 沿波的传播方向作一些带箭头的线，叫做波线。 • (1)波线的指向表示_波__的__传__播______方向。 • (2)在各向同性的均匀介质中，波线恒定与波面__垂__直_____。 • (3)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
理可以得到下一时刻这个_包__络__面____的位置，从而可确定波的前进方向。
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波的反射和折射
• 1．波的反射 • (1)波的反射 • 波遇到障碍物会____返_回__来____继续传播的现象，叫做波的反射。 • (2)反射定律 • 入射波线、法线、反射波线在__同__一__平_面____内，且入射角_等__于____
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• 『想一想』 • 墙壁的传音性比空气好得多，但把门窗关闭后(如图)，外面传入室内的声音却
明显地减弱，这是为什么？
• 答案：声波原来在空气中传播，如果没有障碍物，能直接传到室内，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，只有折射 进入墙壁和门窗的声波才能进入室内，虽然墙壁和门窗的传音性能好但反射 性能也好，所以大部分声波被反射回去，室内的声音就显著地减弱了。
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探究二 波的反射现象和波的折射现象中各量的变化
• 我们在山中、在大的空房间里大声说话时，都会听到回声 ，这属于波的什么现象？
• 提示：波的反射
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• 1．波的反射 和折射的比较
• 波向前传播在 两介质的界面 上同时发生了 反射和折射现 象，一些物理 量相应发生了 变化，比较如 下：
波现象 比较项
行直线。(如下图甲、乙所示)。
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惠更斯原理 • 1．内容 • 介质中波面上的每一个点，都可以看成一个___新__的__波__源__，这些新波源发生子
波，经过一定时间后，这些子波的包络面就构成下一时刻的_包__络__面____。 • 2．包络面 • 某时刻与子波___波__面____相切的曲面。 • 3．应用 • 如果知道某时刻一列波的某个波面的位置，还知道____波__速___，利用惠更斯原
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课内探究
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探究一 对惠更斯原理的理解
• 如图是波在传播过程中的一种现象。 • (1)此图是波的什么现象？ • (2)利用惠更斯原理能解释此现象吗？ • 提示：(1)波的衍射现象。 • (2)挡板缝隙处振动的质点作为波源，带动挡板后面的质点
振动。
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• 1．惠更斯原理的实质：
• 波面上的每一点(面源)都是一个次级球面波的子波源，子 波的波速与频率等于初级波的波速和频率，此后每一时刻 的子波波面的包络面就是该时刻总的波动的波面。其核心 思想是介质中任一处的波动状态是由各处的波动决定的。