2013-2014学年高二物理配套课件：2.4 惠更斯原理　波的反射与折射（教科版选修3-4）.ppt

1、名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习4 惠更斯原理 波的反射与折射名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习1理解惠更斯原理2知道波传播到两种介质交界面时会发生反射和折射3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4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名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习一、惠更斯原理波面、波前和波线波面：从波源发出的波经过同一传播而达到的各点所组成的面波面各质点的相同波前：最前面的波面波线：从波源沿着波的画出的带箭头的线时间振动状态传播方向名 师 解 疑分

2、类 例 析自 主 学 习平面波、球面波平面波：波面是的波球面波：波面是的波特别提醒 波线与波面垂直，具体情况如图2-4-1所示图2-4-1平面球面名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习惠更斯原理：波在传播过程中所到达的每一点都可看做新的，从这些点发出形状的子波，其后任一时刻这些子波波前的包络面就是新的用惠更斯原理解释波的传播在t时间内，子波传播的距离为rvt，而子波形成的新的波前相对于原波面传播的距离svt，表示波向前传播了vt的距离，如图2-4-2所示波源球面波前名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习图2-4-2名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习二、波的反射定义：波在传播的过

3、程中，遇到两种介质的时返回到原来的介质继续传播的现象叫波的反射入射角与反射角入射角：入射波线与法线的夹角，如图2-4-3中的.反射角：反射波线与法线的夹角，如图2-4-3中的.分界面图2-4-3名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习反射定律：当波传播到两种介质的交界处发生反射时，入射线、法线、反射线在同一平面内，入射线与反射线分别位于法线两侧，而且反射角等于入射角；反射波的波长、频率和波速都与入射波相同名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习三、波的折射定义：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做波的折射折射定律(如图2-4-4所示)图2-4-4名 师

4、 解 疑分 类 例 析自 主 学 习名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习结论(1)当v1v2时，ir，折射线折向法线(2)当v1v2时，ir，折射线折离法线(3)当垂直界面入射(i0)时，r0，传播方向不改变，属折射中的特例名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习超声波定位蝙蝠能发出超声波，超声波遇到障碍物或捕食目标时会被反射回来，蝙蝠就根据接收到的反射回来的超声波来确定障碍物或食物位置，从而确定飞行方向另外海豚、雷达也是利用波的反射来定位和测速的特别提醒 人耳只能区分开相差0.1 s以上的两个声音名

5、师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习二、波在反射、折射现象中的波长、频率和波速 波现象比较项波的反射波的折射传播方向改变反入 改变折入频率f不变不变波速v不变改变波长不变改变名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习特别提醒(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(2)波速v由介质决定，故反射波与入射波在同一介质中传播，波速不变；折射波与入射波在不同介质中传播，波速变化(3)据vf知，波长与v及f有关，即与介质及波源有关，反射波与入射波在同一介质中，频率相同，故波长相同折射波与入射波在不同介质中传播，f相同，v不同，故不同名 师 解 疑分 类 例

6、 析自 主 学 习【典例1】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，已知声波为340 m/s，则两峭壁间的距离为_m.波的反射规律的应用名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习借题发挥(1)声波碰到障碍物时要发生反射，反射回来的声波传入耳朵里就是回声，人能区分原声与回声的时间间隔至少在0.1 s以上(2)一般情况下，反射过程中认为传播速度不发生改变，和解决匀速运动的方法是一致的(3)在应用波的反射定律的时候，我们通常先画出波反射的几何图形，这样对解题能起到直观和清

7、晰的作用，能更好地解题名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习波的折射规律的应用名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习图2-4-5名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习【变式2】如图2-4-6所示是一列机械波从一种介质进入另一种介质发生的现象，已知波在介质1中的波速为v1，波在介质2中的波速为v2，则v1v2为多少？图2-4-6名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习声呐就是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信

8、的电子设备，是水声学中应用最广泛、最重要的一种装置它是SONAR一词的“义音两顾”的译称(旧译为声纳)，SONAR是SoundNavigation andRanging(声音导航测距)的缩写名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习声波是观察和测量的重要手段有趣的是，英文“sound”一词作为名词是“声”的意思，作为动词就有“探测”的意思，可见声与探测关系之紧密在水中进行观察和测量，具有得天独厚条件的只有声波这是由于其他探测手段的作用距离都很短，光在水中的穿透能力很有限，即使在最清澈的海水中，人们也只能看到十几米到几十米内的物体；电磁波在水中也衰减太快，而且波长越短，损失越大，即使用大功率的低频电磁波，也只能传播几十米名 师 解 疑分 类 例 析自 主 学 习然而，声波在水中传播的衰减就小得多，在深海声道中爆炸一个几公斤的炸弹，在两万公里外还可以收到信号，低频的声波还可以穿透海底几千米的地层，并且得到地层中的信息在水中进行测量和观察，至今还没有发现比声波更有效的手段