惠更斯原理波的反射与折射-完整版获奖课件

1、2.4 惠更斯原理波的反射与折射目标导航1.知道什么是波面和波线。2理解惠更斯原理。(重点、难点)3知道波传播到两种介质的交界面时，会同时产生反射和折射现象。4掌握波的反射定律和折射定律。(重点)5会用惠更斯原理解释波的传播、反射和折射。(难点)新知初探自学导引一、惠更斯原理1.波面和波线(1)波面：波在介质中传播时，任一时刻介质_相同的点的包络面叫波面。最前面的波面叫_，波面是_的波叫平面波，波面是_的波叫球面波。振动步调波前平面球面(2)波线：垂直于_并指向_的直线叫波线，如图所示为球面波的波面与波线示意图。波面波传播方向2.惠更斯原理(1)内容：介质中波前上的各点，都可以看作是一个_的波

2、源(子波源),并发出_;其后，这些子波的_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_的位置，还知道_，利用惠更斯原理可以得到下一时刻这个_的位置，从而确定波的_。新子波包络面波面波速波面前进的方向二、研究机械波的反射规律1.定义：波在传播过程中入射到两种介质的分界面上时，传播方向改变的规律，即波的反射和_。2.反射定律在波的反射中，入射角为入射波的_与界面法线的夹角；反射角为反射波的波线与_的夹角;反射角_入射角;反射波的波长、频率和波速都与入射波相同。折射规律波线界面法线等于想一想1.在波的反射现象中,反射波的波长、频率、波速与入射波的相比发生了怎样的变化？提示

3、：无变化，即反射波的波长、频率、波速都与入射波的相等。2.折射的两种情况：如图所示。(1)当入射角度_折射角度时，折射角折向法线。(2)当入射角度_折射角度时，折射角折离法线。(3)当垂直界面入射时，_不改变，属于折射中的特例。大于小于传播方向想一想2在波的折射现象中，折射波的波长、频率、波速与入射波的相比有什么变化？提示：波由一种介质进入另一种介质时，波的频率不变，波速和波长都发生了变化。要点探究讲练互动要点一 波的反射的解释与应用学案导引1.波的反射现象满足什么规律？2.如何用惠更斯原理解释波的反射现象？1.用惠更斯原理解释波的反射根据惠更斯原理，介质中任一波面上的各点，都可以看作发射子波

4、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。由于波面是振动状态相同的点组成的，因此这个新的波面就是波在介质中传播形成的新的波形，又因为在波的反射中，波长、波速和频率都不变，所以在图中直角三角形ABB直角三角形BAA，所以AABBBA，即ii，也就是说,在波的反射中,反射角等于入射角，这与光的反射定律是一致的。【思路点拨】波的反射现象中波速不变，可根据匀速直线运动的规律计算。【精讲精析】如图所示，A为爆炸处，O表示观察者所在处，h表示云层下表面的高度，用t1表示爆炸声直接传到O处所经历的时间，则有dvt1【答案】见精讲精析【规律方法】搞清声音传播的过程与观察者的空间与时间关系

5、是解题的关键。而形象、直观地展示这一关系的常用方法就是画出运动过程示意图,然后借助等量关系列式求解。变式训练1.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有多远？(v声340 m/s)答案：325 m学案导引1.波的折射满足的规律是什么？入射波和折射波有哪些量是相同的？2.如何应用惠更斯原理解释波的折射现象？要点二 对波的折射现象的解释及应用 例 2 (2012宝鸡市高二检测)如图所示，某列波以60的入射角由甲介质射到乙介质的界面上同时产生反射和折射，若反射波的波线与折射波的波线的夹角为90，此波在乙介质中的波速为1.2105 km/s。(1)该波的折射角为_。(2)该波在甲介质中的传播速度为多少？【答案】(1)30(2)2.08105 km/s【规律方法】在波的反射与折射现象中，熟悉波的入射角、反射角、折射角的概念并能理解波的反射与折射规律是顺利求解问题的关键。变式训练热点示例创新拓展角，v1、v2分别是超声波在肝外和肝内的传播速度)，超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同。已知v20.9v1，入射点与出射点之间的距离是d，入射角是i，肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行，则肿瘤离肝脏表面的深度h为多少？【审题指导】根据反射、折射定律结合波的传播图形的几何关系求解。【借题发挥】