高中物理 第十二章 第五节 波的衍射学案 新人教版选修3-4

1、第十二章 机械波5.波的衍射【学习目标】1、知道什么是波的衍射现象。2、知道波发生明显衍射现象的条件。3知道衍射是波的特有现象。【重点难点】发生明显衍射现象的条件 波的衍射特征【课前预习】1.像水波可以绕过水中的石块、树叶等障碍物而继续传播的现象叫做波的衍射。2.在波长一定的情况下，障碍物的尺寸越小衍射现象越明显；在障碍物的尺寸一定的情况下，波长越长衍射现象越明显。3.大量的实验表明：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，才能发生明显的衍射现象。衍射是波特有的现象，故一切波均可发生衍射现象。4.能够引起听觉的声波波长范围是1.7cm17m之间，与一般的障碍物的尺寸相比

2、相差不大，因能发生明显的衍射；而可见光的波长范围约在0.40.7m之间，与一般障碍物的尺寸相比非常小，故通常情况下不能发生明显衍射，因此通常说光沿直线传播。【预习检测】1波长为0.01m的超声波，在经过某一小孔时发生了明显的衍射现象，则这个小孔的可能直径为（ ）A大约为1m左右B大约为0.01m左右C大约为0.1cm左右D大约为0.1m左右2波长为60m和17m的两列声波在空气中传播时，下列叙述中正确的是（ ）A波长为60m的声波比波长为17m的声波传播速度慢B波长为60m的声波比波长为17m的声波频率小C波长为60m的声波比波长为17m的声波容易发生衍射D波长为60m的声波不能被反射3关于波

3、的衍射，下列说法中错误的是（ ）A衍射是一切波的特性B波长与孔的宽度差不多时，能发生明显衍射C波长比孔的宽度小得越多，衍射现象越不明显D波长比孔的宽度大得越多，衍射现象越不明显【参考答案】【预习检测】1.B 2.B 3.D 堂中互动【典题探究】例1 下列说法正确的是（ ）A只有横波能发生衍射，纵波不能发生衍射B当波长比孔的宽度小得越多时，波的衍射越明显C声波能发生衍射现象，光不能发生衍射现象D声波易发生明显的衍射现象，光不易发生明显的衍射现象解析：衍射是波特有的现象，一切波都能产生衍射现象，所以A错；光也是一种波，因而光也能发生衍射现象，所以C错；只有当障碍物或小孔的尺寸跟波长差不多或更小时，

4、才会发生明显的衍射现象，所以B错误；由于声波的波长较大，所以易发生明显的衍射现象，而光波的波长较小，所以很难观察到光波的明显衍射现象，D正确拓展：一切波都能发生衍射现象，只有明显与不明显之分，波长较大的波易观察到明显衍射现象日常中能观察到哪些波的衍射现象？（例：声波、水波）例2 如图所示，S是振源，MN是带孔的挡板，其中M固定，N可以上下移动，为了使原来不振动的A点振动起来，可采用的办法是（ ）A增大S的振动频率B减小S的振动频率CN上移DN下移解析：本题以比较灵活的形式考查明显衍射条件要使A振动起来，则S振动产生的波必须经小孔发生明显衍射，原来A未振动，说明孔的尺寸太大，所以应使孔减小，C选

5、项正确；当然A未振动的另一个原因是波长太小，在v一定的前提下，要增大波长则必须减小S的振动频率，所以B正确拓展：现在水波槽中只有一个振源，要想获得两个波源，你用什么办法可以做到？（提示：从波的衍射角度思考，如将一双孔木板置于水槽中）例3 已空车气中的声速为340m/s，现有几种声波：（1）周期为s；（2）频率为104Hz;（3）波长为10m它们传播时若遇到宽度约为13m的障碍物，发生明显衍射现象的是（ ）A（1）和（2）B（2）和（3）C（1）和（3）D都可以解析：考查发生明显衍射现象的条件首先由v=f计算各种波的波长题中三种声波的波长分别为1vT340m17m；2=0.034m；3=10m因为1大于障碍物的宽度，所以能发生明显衍射现象，2远小于障碍物的宽度，因而不能发生明显的衍射现象；3与障碍物的宽度相差不多，也能发生明显衍射现象，所以C正确拓展：如何判断一列波能否“绕”过障碍物或小孔？（障碍物或小孔的尺寸与波长相差不多或比波长更小时）例4.有一障碍物的高度为10m，下列波衍射现象最朋显的是（ ）A波长为40m的波B波长为99m的波C频率为40Hz的声波D频率为5000MHz的电磁波（v3.0108