第三章机械波第4节波的反射与折射
____________________________________________________________________________________________________________________________________1.了解波的反射现象和折射现象,掌握波的反射与折射的特点,知道产生这些现象的原因.2.掌握波的反射与折射的规律,会应用波的反射与折射分析相关的应用问题.
情境导学渔船常利用超声波来探测鱼群的位置,蝙蝠在夜间活动时可以确定障碍物的位置,我们对着远处的峭壁大喊一声会听到回声,这些现象都利用了机械波的反射规律.
新知课丨必备知识解读知识点1波的反射现象1波面和波线(1)波面(同一波面上的各质点振动情况完全相同.):从波源发出的波经过相同传播时间到达的各点所组成的面,也就是相位相同的点组成的面,称为波阵面,简称波面.波面是球面的波称为球面波,波面是平面的波称为平面波.......
图3-4-1(2)波线:用来表示波的传播方向的线称为波线,波线与各个波面总是垂直的,如图3-4-1甲、乙所示.特别提醒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.......
2波的反射现象(1)波的反射波在传播的过程中,遇到两种介质的界面时返回到原介质继续传播的现象叫作波的反射.回声就是声波的反射现象.....
(2)波的反射定律图3-4-2①入射角与反射角如图3-4-2所示,入射波的波线与界面法线的夹角称为入射角,反射波的波线与界面法线的夹角称为反射角.②反射定律机械波在两种介质的界面处要发生反射,反射波线与入射波线、法线位于同一平面内,反射波线与入射波线位于法线的两侧;反射角等于入射角.
学思用·典例详解例1-1在均匀介质中,关于波线和波面,下列说法正确的是()DA.波面一定是球面(形状)B.波线一定是平行的C.波线有时候与波面垂直,有时候与波面平行D.同一波源的不同波面上的各点振动周期相同【解析】波面可以是球面(形状),也可以是平面(形状),选项A错误;波线可以是平行的,如平面波的波线,也可以是不平行的,如球面波的波线,选项B错误;波线总是与波面垂直,选项C错误;同一波源的不同波面上的各点振动周期相同,都等于波源的周期,选项D正确.
例1-2下列关于波的反射的说法正确的是()CA.反射波面与法线的夹角为反射角B.入射波线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.在波的反射中,入射角随反射角的变化而变化【解析】入射波线与法线的夹角为入射角,而反射波线与法线的夹角为反射角,在波的反射中,不是入射角随反射角的变化而变化,而是反射角随入射角的变化而变化,故C正确,A、B、D错误.
知识点2波的折射现象1波的折射波在传播过程中,从一种介质进入另一种介质(频率不变,波速改变.)时,波传播的方向发生偏折的现象叫作波的折射(发生折射的原因:波在不同介质中的传播速度不同.).....
2波的折射定律图3-4-3?
?..
总结提升波反射和折射时的物理量变化项目波的反射波的折射传播方向改变不变不变不变改变不变改变........
学思用·典例详解例2-3关于波的折射现象,下列说法正确的是()AA.一切波都能发生折射现象B.发生折射时,波的传播方向一定会发生改变C.不是所有的波都能发生折射D.波发生折射时,波长、频率和波速都会发生变化【解析】折射是波的特性,一切波都能发生折射,故A正确,C错误.波的传播方向跟两种介质的界面垂直时,传播方向不变,故B错误.波从一种介质传播进入另一种介质时,频率不变,波速和波长发生变化,故D错误.
【学会了吗丨变式题】图3-4-41.(2025·山东泰安期中)如图3-4-4所示,1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线,则()D(当波到达两种介质界面上时,一般会同时发生反射和折射)A.反射波与入射波的波长、频率相等,波速不相等B.反射波与入射波的波速、频率相等,波长不相等C.折射波与入射波的波速、频率、波长均相等D.折射波与入射波的频率相等,波速、波长均不相等【解析】反射波的波长、频率、波速与入射波的都相等,故选项A、B错误;折射波的波长、波速与入射波的都不相等,但频率相等,故选项C