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《2020_2021学年高中物理第二章机械波4惠更斯原理波的反射与折射课件教科版选修3_4202103252207.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、4.惠更斯原理 波的反射与折射必备知识·自主学习一、惠更斯原理1.五个概念:(1)波面:从波源发出的波,经过同一_____________到达的各点所组成的面,如图所示。传播时间(2)球面波:波面是_________的波,如空气中的声波。(3)平面波:波面是_________的波,如水波。(4)波线:用来表示波的_____________的线。(5)包络面:某时刻与所有子波波面_________的曲面。球面平面传播方向相切2.惠更斯原理:(1)内容:波在传播过程中所到达的每一点都可以看作_____________,从这些点发出球面形状
2、的子波,其后任一时刻这些子波波前的___________就是新的波前。(2)应用:可以用几何作图的方法,由已知的某一时刻波前确定下一时刻波前,从而确定波的_____________。新的波源包络面传播方向【易错辨析】(1)波面一定是面。()(2)波线与各个波面总是垂直的。()(3)利用惠更斯原理可以解释球面波和平面波波面的形成。()提示:(1)×。波面不一定是面,如水面波,它只在水面传播,水的波面可以是以波源为圆心的一簇圆。(2)√。不管是球面波还是平面波,其波线与波面均垂直。(3)√。根据惠更斯原理,不管是球面波还是平面波,新的波面
3、就是与子波波面相切的包络面。二、波的反射和折射1.波的反射:(1)反射现象:波在传播过程中,遇到两种介质的分界面时返回到原介质继续传播的现象,如图。(2)反射规律:反射波的波长、频率和波速都与入射波_________。(3)反射定律:入射线、_________、反射线在同一平面内,入射线和反射线分别位于_________两侧,反射角_________入射角。相同法线法线等于2.波的折射:(1)折射现象:波在传播过程中,从一种介质进入另一种介质时,波_______________发生偏折的现象,如图。(2)折射规律:折射波的频率与入射波
4、的频率________。波速和波长都_______________。(3)折射定律:①入射线、_________、折射线(即折射波线)在同一平面内,入射线与折射线分别位于_________两侧,入射角的正弦值与折射角的___________之比等于波在第一种介质中的传播速度跟波在第二种介质中的传播速度之比。②公式:=______。传播的方向相同发生了变化法线法线正弦值【易错辨析】(1)波遇到两种介质界面时,总存在反射现象。()(2)反射波的波长、频率和波速都跟入射波相同。()(3)波发生折射时波的频率发生变化。()提示:(1)√。波遇
5、到两种介质界面时,总有一部分波被返回仍然在原来的介质中传播而形成反射现象。(2)√。反射波和入射波在同一介质中传播,介质决定波速,因此波速不变,波的频率由波源决定,因此频率也不变,根据公式λ=可知波长也不变。(3)×。波的频率由波源决定,因此波的频率不变。关键能力·合作学习知识点一 波的反射现象的应用问题探究:蝙蝠的视觉很不发达,而它却可以在夜间准确而敏捷地捕捉飞虫和躲避障碍物,能做圆形转弯、急刹车和快速变换飞行速度等多种“特技飞行”。请问:(1)蝙蝠在夜间飞行是靠什么器官来导航的?(2)蝙蝠利用了声波的什么现象?提示:(1)不是靠眼
6、睛看的,而是耳朵和发音器官来进行导航的。(2)反射现象。【核心归纳】1.回声测距:(1)当声源不动时,声波遇到了障碍物会返回来继续传播,反射波和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,设经过时间t听到回声,则声源距障碍物的距离为s=v声。(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)。(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)。2.超声波定位
7、: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的位置,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。提醒:(1)波的反射现象中反射波和入射波是在同一种介质中的传播现象,波的传播速度不变。(2)利用回声测距时首先要明确声源和障碍物的运动情况,再选择不同的公式进行计算。【典例示范】【典例】医用B超仪发出的超声波频率为7.25×104Hz,这种超声波在人体内传播的波长为2cm,在给某患者的肝脏病变部分进行检测时(如图),从探头发出的同一超声脉冲波经病变部分
8、反射回到探头有两个信号,相隔时间为Δt=32μs,试计算患者病变部分的厚度。【解题探究】(1)怎样计算超声波在人体内的速度?提示:v=λf。(2)怎样计算患者病变部分的厚度?提示:h=。【解析】超声脉冲波在进到病变区的前
