新课改高中物理选修一同步专题讲义：14 C波的反射、折射和衍射 提升版（教师版）.docxVIP

波的反射、折射和衍射 知识点：波的反射、折射和衍射 一、波的反射 1．反射现象：波遇到介质界面(如水遇到挡板)时会返回原介质继续传播的现象． 2．反射规律：反射线、法线与入射线在同一平面内，反射线与入射线分居法线两侧，反射角等于入射角. 二、波的折射 1．波的折射：光从一种介质进入另一种介质时会发生折射，同样，其他波从一种介质进入另一种介质时也发生折射. 2．水波的折射：水波在深度不同的水域传播时，在交界处发生折射. 三、波的衍射 1．波的衍射：波绕过障碍物继续传播的现象. 2．发生明显衍射现象的条件：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象. 3．波的衍射的普遍性：一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象. 技巧点拨 一、波的反射和折射 1．波的反射遵从反射定律，即入射线、反射线及法线位于同一平面内，入射线、反射线分别位于法线的两侧，反射角等于入射角． 2．波的频率是由振源决定的，介质中各个质点的振动都是受迫振动，因此不论是反射还是折射，波的频率是不改变的． 3．波速是由介质决定的，波反射时是在同一介质中传播，因此波速不变，波折射时是在不同介质中传播，因此波速改变． 4．波长是由频率和波速共同决定的，即在波的反射中，由于波的频率和波速均不变，根据公式λ＝eq \f(v,f)可知波长不改变；在波的折射中，当进入新的介质中波速增大时，由λ＝eq \f(v,f)可知波长变大，反之变小． 总结提升 回声测距的三种情况 1．当声源不动时，声波遇到了障碍物后会返回继续传播，反射波与入射波在同一介质中传播速度相同，因此，入射波和反射波在传播距离一样的情况下用的时间相等，设经时间t听到回声，则声源到障碍物的距离为s＝v声·eq \f(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)·eq \f(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)·eq \f(t,2). 二、波的衍射 1．衍射是波特有的现象，一切波都可以发生衍射．衍射只有“明显”与“不明显”之分，障碍物或小孔的尺寸跟波长差不多，或比波长小是产生明显衍射的条件． 2．声波波长较长，一般在1.7 cm～17 m． 3．波的直线传播只是在衍射不明显时的近似情况． 例题精练 1．（绍兴期末）下列说法正确的是（　　） A．医生诊病时常用的“彩超”是利用了多普勒效应 B．医生诊病时常用的“B超”是利用了超声波频率高，容易衍射的特点 C．3D电影具有立体感，其基本原理是利用了光的干涉 D．为避免高楼大厦因风力、地面振动等因素引起的共振，可使其固有频率接近外界驱动力的频率 【分析】医生诊病时常用的“彩超“是利用了多普勒效应。“B超“是利用了超声波频率高，穿透力强的特点。3D电影具有立体感，其基本原理是利用了光的偏振。为了避免发生共振，可使其固有频率远离外界驱动力的频率。 【解答】解：A、医生诊病时常用的“彩超“是利用了多普勒效应，故A正确； B、医生诊病时常用的“B超“是利用了超声波频率高，穿透力强的特点，故B错误； C、3D电影具有立体感，其基本原理是利用了光的偏振，故C错误； D、为避免高楼大厦因风力、地面振动等因素引起的共振，可使其固有频率远离外界驱动力的频率，故D错误。 故选：A。 【点评】本题考查了多普勒效应、超声波的特点、光的偏振、共振现象，这些都是学生需要记忆、理解的知识，需要多读书，多积累。 2．（诸暨市校级期中）有两列频率相同、振动方向相同、振幅均为A、传播方向相互垂直的平面波相遇发生干涉。如图所示，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，a为波谷与波谷相遇点，b、c为波峰与波谷相遇点，d为波峰与波峰相遇点，e、g是a、d连线上的两点，其中e为连线的中点，则（　　） A．在a、d处的质点振动减弱，b、c处的质点振动加强 B．从图示时刻经过半个周期，e处的质点通过的路程为2A C．从图示时刻经过半个周期，g处的质点加速向平衡位置运动 D．从图示时刻经过四分之一周期，d处的质点振幅恰好为零 【分析】根据两波在质点处的振动得到质点合振动，根据波的传播方向及几何关系得到质点位移及振动方向，从而得到质点振动及运动路程。 【解答】解：A、由图可知，a处是波谷和波谷相遇，振动加强，d处是波峰和波峰相遇，振动加强；b、c两质点都是波峰和波谷相遇，振动减弱，故A错误； BC、根据几何关系可知：两波的波谷同时传播到e，g；故e，g均为振动加强点，振幅为2A；那么，从图示时刻经过半个周期，e处质点通过的路程为s＝2×2A＝4A；由e为连线的中点，可得：图示时刻两波在e点都