高二物理第十二章 机械波 第4~7节人教实验版知识精讲.doc

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1、高二物理第十二章机械波第4~7节人教实验版【本讲教育信息】一.教学内容：第十二章机械波第四节波的发射和折射第五节波的衍射第六节波的干涉第七节多普勒效应二.重点、难点解析：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。4.知道什么是波的衍射现象。5.知道波发生明显衍射现象的条件。6.知道衍射是波的特有现象。7.知道波的叠加原理。8.知道什么是波的干涉现象和干涉图样。9.知道干

2、涉现象也是波所特有的现象。10.知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别。11.知道什么是多普勒效应?12.能运用多普勒效应解释一些物理现象。三.知识内容：1.波面和波线波面：同一时刻，介质中处于波峰或波谷的质点所构成的面叫做波面。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。2.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，而后任意时刻，这些子波在波前进方向的包络面便是新的波面。根据惠更斯原理，只要知道某一时刻的波阵面，就可以确定下一时刻的波阵面。3.波的反射：波遇到障碍物会返回来继续传播，这种现象叫做

3、波的反射。4.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。说明：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。5.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。6.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：。用心爱心专心说明：当入射速度大于折射速度时，折射角折向法线，当入射速度小于折射速度时，折射角折离法线，

4、当垂直界面入射时，传播方向不改变，属折射中的特例。在波的折射中，波的频率不改变，波速和波长都发生改变。波发生折射的原因：是波在不同介质中的速度不同。n12为第二种介质相对第一种介质的折射率。7.波的衍射：波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做波的衍射。8.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。9.波的叠加：两列波彼此相遇以后，仍象相遇以前一样，各自保持原有的波形，继续向前传播，互不干扰，只是在两列波重叠的区域里，任一个质点的总位移，都等于两列波分别引起的位

5、移的矢量和。10.波的干涉：频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强（振幅增大），某些区域的振动减弱（振幅减小），并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔。说明：两列波峰、峰（或谷、谷）相遇处是振动最强的地方，峰、谷（或谷、峰）相遇处是振动最弱的地方。11.波的干涉条件：相互叠加的两列波的波源频率相同，振动情况相同。说明：如果是两列频率不同的波相叠加，得到的叠加图样是不稳定的，而波的干涉是指波叠加中的一个特例，即产生稳定的叠加图样。12.衍射和干涉是波特有的现象。13.波源的频率：单位时间内波源发出的完全波的个数14.观察者接收到的

6、频率：单位时间内观察者接收到的完全波的个数15.多普勒效应：如果波源和观察者相对于介质静止，则观察者接收到的频率与波源的频率相等，如果波源或观察者相对于介质运动时，则观察者接收到的频率与波源的频率不相等，这一现象就叫多普勒效应。【典型例题】[例1]为了测一根长铁管的长度，甲同学把耳朵贴在长铁管的一端，乙同学在另一端敲一下这根铁管，测得甲听到的两次响声的时间间隔25s，已知声音在铸铁和空气里传播的速度分别为390m/s和340m/s，这根铁管有多长？解析：乙敲铁管的声音可以在铁管和空气中传播，因为声音在铁管传播的速度快，所以乙听到的

7、两次响声，第一次是沿铁管传来的，第二次是由空气传来的。设铁管长为l，声音在铁管里和空气里传播的时间分别为t1=和t2=。由题意有：t2-t1==Δt，则l=Δt=m/s×2.5s=931m[例2]一束光从空气射向折射率为的某种玻璃的表面，如图所示，θ1表示入射角，则下列说法中不正确的是（）A.无论入射角θ1有多大，折射角θ2都不会超过450角B.欲使折射角θ2＝300，应以θ1＝450角入射C.当入射角θ1＝arctan时，反射光线与折射光线恰好互相垂直用心爱心专心D.以上结论都不正确解析：由n＝可知，当θ1最大为900时，θ2＝

8、450，故A正确。当θ2=300时，sinθ1＝nsinθ2＝，得θ1＝450，故B正确。当反射光线与折射光线垂直时，θ1＋θ2＝900，所以sinθ2＝cosθ1，又由n＝，可得tanθ1＝，故C正确。所以答案应选D。[例3]如图所示，S为在水面