6　惠更斯原理 (2).docx

惠更斯原理1.知道什么是波面和波线,了解惠更斯原理。2.认识波的反射现象,并能用惠更斯原理进行解释。3.认识波的折射现象,并能用惠更斯原理进行解释。1.波面和波线任何振动状态相同的点都组成一个个圆,这些圆叫作波面,与波面垂直的线代表了波的传播方向,叫作波线。2.惠更斯原理(1)内容:介质中任一波面上的各点,都可以看作可以发射子波的波源,其后任意时刻,这些子波在波前进方向的包络面就是新的波面。这就是惠更斯原理。(2)应用:如果知道某时刻一列波的某个波面的位置,还知道波速,利用惠更斯原理可以得到下一时刻这个波面的位置,从而确定波的传播方向。还可以利用惠更斯原理说明平面波的传播,解释波的衍射。(3)局限性:惠更斯原理只能解释波的传播方向,不能解释波的强度,所以无法说明衍射现象与狭缝或障碍物的大小的关系。3.波的反射和折射(1)回声是声波的反射,利用惠更斯原理可以确定反射波的传播方向。(2)波从一种介质进入另一种介质后传播方向发生偏折的现象叫作波的折射。主题1:波面和波线问题:阅读课本中有关“波面和波线”的相关内容,回答下列问题。(1)水面上的一个点波源,其形成的水波的波面我们如何来描述?其水波的波线我们又如何来描述?(2)射向空中的焰火在高空中爆炸,发出一个巨大的声响,我们如何来描述这个声波的波面和波线呢?(3)在同一种均匀的介质中,波面是不是都是曲面或曲线?波线是不是都是直线?主题2:波的反射问题:(1)结合初中学过的光的反射定律,跟同学讨论波的反射满足怎样的规律?(2)利用波的反射规律解释以下现象:夏日的雷声轰鸣不绝。在空房子里讲话,声音较响。1.(考查波面和波线)下列说法中正确的是()。A.只有平面波的波面才与波线垂直B.任何波的波线与波面都相互垂直C.任何波的波线都表示波的传播方向D.有些波的波面表示波的传播方向2.(考查声波的反射和折射)对于波长为100 m的声波,下列说法正确的是()。A.在同一介质中, 比波长为20 m的声波传播快B.在空气中的频率比在水中大C.声波能发生折射,但折射后频率发生变化D.声波能发生反射,但反射后波速不变3.(考查波长、频率和波速的关系)如图所示,1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线,则()。A.2与1的波长、频率相等,波速不等B.2与1的波速、频率相等,波长不等C.3与1的波速、频率、波长均相等D.3与1的频率相等,波速、波长均不等4.(考查波的反射)某人想听到自己发出的声音的回声,若已知声音在空气中的传播速度为340 m/s,那么他至少要离障碍物多远?(能够区分原声与回声的最短时间为0.1 s)拓展一:波的折射1.如图所示,一列平面波在界面发生折射,折射前的波线称为入射波线,折射后的波线称为折射波线;入射波的波线与平面法线(图中虚线)的夹角1叫作入射角,折射波的波线与平面法线的夹角2叫作折射角。实验表明入射角1大于折射角2,请你判断波发生折射后的传播速度如何变化?拓展二:声波的反射的有关计算2.有一辆汽车以15 m/s的速度匀速行驶,在其正前方有一陡峭山崖,汽车鸣笛2 s后司机听到回声,此时汽车距山崖的距离多远?(声速v=340 m/s)参考答案知识体系梳理相同波面传播方向,波线。子波包络面。波面波速,波面传播方向平面波的传播波的衍射。波的强度狭缝障碍物反射, 反射波进入传播方向重点难点探究主题1: 解答:(1)水波的波面是一个个以点波源为圆心的同心水平圆;水波的波线是以点波源为出发点的水平射线,如图所示。(2)这个声波的波面是以高空中爆炸点为球心的球面,这个球面不断扩大。这个声波的波线是以爆炸点为出发点的射向四面八方的射线。(3)波面不一定是曲线或曲面,也有平面波,但波线一定是直线。主题2解答:(1)入射波的波线、反射波的波线和界面法线在同一平面内,反射角等于入射角;反射波的波长、频率和波速都跟入射波的相同。(2)夏日的雷声有时轰鸣不绝,原因是声波在云层里多次反射形成的。在空房间里讲话,会感到声音更响,是因为声波在空房间里遇到墙壁、地面、天花板等障碍物发生反射,由于空间小,回声和原声几乎同时到