高中物理 第12章 第6节惠更斯原理课件 新人教版选修3-4 23页

第六节　惠更斯原理 课前自主学案 核心要点突破 课堂互动讲练 课标定位 知能优化训练 第 六 节 　 惠 更 斯 原 理 课标定位 学习目标：1.知道什么是波面、波线，知道波的反 射、折射现象． 2．知道惠更斯原理及对波的反射、折射和衍射现 象的解释． 重点难点：用惠更斯原理解释反射、折射、衍射现 象． 课前自主学案 一、波面和波线 1．波面和波线 (1)波面：在波的传播过程中，任一时刻__________ 都相同的介质质点所组成的面； 图12－6－1 (2)波线：与波面______且指向__________的直线， 如图12－6－1所示． 振动状态 垂直 传播方向 2．波的分类 (1)球面波：波面是______的波,如空气中的声波． (2)平面波：波面是______的波，如水波． 二、惠更斯原理 1．内容：介质中任一波面上的各点，都可以看做 发射子波的______，其后任意时刻，这些子波在 波前进方向的________就是新的波面． 球面 平面 波源 包络面 2．解释现象的过程：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，从而可 确定波的__________． 三、波的反射和折射 1．反射现象：波遇到介质界面会反向继续传播的 现象． 2．折射现象：波从一种介质进入另一种介质时， 波的__________通常会发生改变的现象． 波面 波速 波面 传播方向 传播方向 核心要点突破 一、波的反射、折射现象中各量的变化 波向前传播在两介质的界面上同时发生了反射和 折射现象，一些物理量相应发生了变化，比较如 下： 波现象 比较项　　 波的反射 波的折射 传播方向 改变　θ反＝θ入 改变　θ折≠θ入 频率f 不变 不变 波速v 不变 改变 波长λ 不变 改变 说明：(1)频率f由波源决定，故无论是反射波还是折 射波都与入射波的频率，即波源的振动频率相同． (2)波速v由介质决定，因反射波与入射波在同一介质 中传播，故波速不变；而折射波与入射波在不同介 质中传播，所以波速变化． (3)据v＝λf知，波长λ与v及f有关，即与介质及波源有 关,反射波与入射波在同一介质中传播,频率相同，故 波长相同．折射波与入射波在不同介质中传播， f相同，v不同，故λ不同． 特别提醒：(1)波在两种介质的界面上发生折射的 原因是波在不同介质中的传播速度不同． (2)对于入射角为零的特殊现象，折射角也为零， 即沿原方向传播，但介质发生了变化，其波长和 波速也相应发生变化． 即时应用(即时突破，小试牛刀) 1．下列说法正确的是 (　　) A．波发生反射时，波的频率不变，波速变小，波 长变短 B．波发生反射时，频率、波长、波速均不变 C．波发生折射时，波的频率不变，但波长、波速 发生变化 D．波发生折射时，波的频率、波长、波速均发生 变化 解析：选BC.波发生反射时,在同一种介质中运动， 因此波长、波速和频率不变；波发生折射时，频率 不变，波速变，波长变，故B、C正确．A、D错误. 特别提醒：人耳能将原声和回声(反射回来的声音) 区分开的最小时间间隔为0.1 s. 即时应用(即时突破，小试牛刀) 2．人耳只能区分相差0.1 s以上的两个声音，人 要听到自己讲话的回声，离障碍物的距离至少要 大于(　　) A．34 m　　　　　　　　B．17 m C．100 m D．170 m 课堂互动讲练 对波线、波面的认识 【精讲精析】　不管是平面波，还是球面波，其 波面与波线均垂直，选项A错误，选项B正确，只 有波线才表示波的传播方向,选项C正确，D错误． 【答案】　AD 变式训练1　关于对惠更斯原理的理解，下列说 法正确的是(　　) A．同一波面上的各质点振动情况完全相同 B．同一振源的不同波面上的质点的振动情况可 能相同 C．球面波的波面是以波源为中心的一个个球面 D．无论怎样的波，波线始终和波面垂直 答案：ACD 如图12－6－2甲所示是在高速公路上用超 声波速度仪测量车速的示意图，测速仪固定并正对 被测物发出和接收超声波脉冲信号，根据发出和接 收到的信号的时间差，测出被测物体的速度．图乙 是测量仪记录脉冲信号得到的纸带，p1、p2表示测 速仪发出的超声波信号，n1、n2表示p1、p2经汽车 反射回来的信号．设记录时纸带匀速移动， p1、 p2 波的反射现象的应用 之间的时间间隔Δt＝1.0 s，超声波在空气中传播的 速度是v＝340 m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据 图乙可知，汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时 间内前进的距离是多少？汽车的速度是多大？ 图12－6－2 【思路点拨】　超声波遇到障碍物会反射回来．从 发出超声波到收到超声波的时间就是波来回运动的 时间，而中间时刻就是跟物体相遇的时刻． 【答案】　17 m　17.9 m/s