第三章機械波第3節波的反射、折射和衍射重點+難點核心素養解讀1.理解波的衍射現象．2．波發生明顯衍射現象的條件3.能夠對比衍射的特點，解決有關問題．1．知道波傳播到兩種介質的界面時會發生反射、折射現象．2．知道波的衍射現象及波發生明顯衍射現象的條件．3．知道衍射是波特有的現象．知識點一波的反射1．反射現象：波遇到介質界面(如水波遇到擋板)時會返回原介質繼續傳播的現象．2．反射規律：反射線、法線與入射線在內，反射線與入射線分居兩側，反射角入射角.知識點二波的折射1．波的折射：光從一種介質時會發生折射，同樣，其他波從一種介質進入另一種介質時也發生.2．水波的折射：一列水波在不同的水域傳播時，在交界面處將發生.知識點三波的衍射1．波的衍射：波繼續傳播的現象.2．發生明顯衍射現象的條件：只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長，或者比波長時，才能觀察到明顯的衍射現象.3．波的衍射的普遍性：一切波都能發生，是波特有的現象.易錯易混點一波的反射和折射易錯易混點1.1對波的反射和折射認識不清。例1．圖中1、2、3分別代表入射線、反射線、折射線，則()A．2與1的波長、頻率相等，波速不等B．2與1的波速、頻率相等，波長不等C．3與1的波速、頻率、波長均相等D．3與1的頻率相等，波速、波長均不等易錯易混點1.1剖析1．波的反射遵從反射規律，即入射線、反射線及法線位于同一平面內，入射線、反射線分別位于法線的兩側，反射角等于入射角．2．波的反射和折射中各物理量的變化(1)波的頻率是由振源決定的，介質中各個質點的振動都是受迫振動，因此不論是反射還是折射，波的頻率是不改變的．(2)波速是由介質決定的，波反射時是在同一均勻介質中傳播，因此波速不變，波折射時是在不同介質中傳播，因此波速改變．(3)波長是由頻率和波速共同決定的，即在波的反射中，由于波的頻率和波速均不變，根據公式λ＝eq\f(v,f)可知波長不改變；在波的折射中，當進入新的介質中波速增大時，由λ＝eq\f(v,f)可知波長變長，反之變短．易錯易混點1.2對回聲測距方法認識不清。例2．某測量員利用回聲測距，他站在兩平行豎直墻壁間某一位置(不是中間位置)鳴槍，經過1s第一次聽到回聲，又經過0.5s再次聽到回聲，已知聲速為340m/s，則兩墻壁間的距離為多少？易錯易混點1.2剖析回聲測距的三種情況1．當聲源不動時，聲波遇到了障礙物后會返回繼續傳播，反射波與入射波在同一介質中傳播速度相同，因此，入射波和反射波在傳播距離一樣的情況下用的時間相等，設經時間t聽到回聲，則聲源到障礙物的距離為s＝v聲·eq\f(t,2).2．當聲源以速度v向靜止的障礙物運動或障礙物以速度v向靜止的聲源運動時，聲源發聲時障礙物到聲源的距離為s＝(v聲＋v)·eq\f(t,2).3．當聲源以速度v遠離靜止的障礙物或障礙物以速度v遠離靜止的聲源時，聲源發聲時障礙物到聲源的距離為s＝(v聲－v)·eq\f(t,2).易錯易混點二波的衍射易錯易混點2.1對發生明顯衍射現象的條件認識不清例3．(多選)如圖所示是觀察水波衍射的實驗裝置．AC和BD是兩塊擋板，AB是一個孔，O是波源．圖中已畫出波源所在區域波的傳播情況，每兩條相鄰波紋(圖中曲線)之間的距離表示一個波長，則關于波經過孔之后的傳播情況，下列描述正確的是()A．此時能觀察到波明顯的衍射現象B．擋板前后波紋間距離相等C．如果將孔AB擴大，有可能觀察不到明顯的衍射現象D．如果孔的大小不變，使波源頻率增大，能觀察到更明顯的衍射現象易錯易混點2.1剖析1．衍射是波特有的現象，一切波都可以發生衍射．衍射只有“明顯”與“不明顯”之分，障礙物或小孔的尺寸跟波長差不多，或比波長小，是產生明顯衍射的條件．2．聲波波長較長，一般為1.7cm～17m.3．波的直線傳播只是在衍射不明顯時的近似情況．針對訓練1．觀察水面波衍射的實驗裝置如圖所示，O是波源，AC和BD是兩塊擋板，AB是兩塊擋板間的空隙，圖中已畫出波源所在區域波的傳播情況，每兩條相鄰波紋（圖中曲線）之間的距離表示一個波長，關于波經過空隙之后的傳播情況，下列說法正確的是（）A．擋板前相鄰波紋間距大于擋板后相鄰波紋間距B．此時能觀察到明顯的衍射現象C．兩擋板AB間空隙增大10倍，衍射現象會更明顯D．波源振動頻率增大10倍，衍射現象會更明顯2．下列現象或事實屬于衍射現象的是（

）A．風從窗戶吹進來B．雪堆積在背風的屋后C．水波前進方向上遇到凸出在水面上的小石塊，小石塊對波的傳播沒有影響D．晚上看到水中月亮的倒影3．如圖所示，圓形實線是波源O在水槽里產生的水波的波峰，下列說法正確的是（）A．水波只要進入∠CAE和∠DBF區域就叫波的衍射B．水波只要進入∠CAA′和∠DBB′區域就叫波的衍射C．水波必須充滿∠CAE和∠DBF區域才叫波的衍射D．水波必須充滿∠CAA′和∠DBB′區域才叫波的衍射4．下列說法中正確的是(

)A．水波是球面波B．聲波是球面波C．只有橫波才能形成球面波D．只有縱波才能形成球面波5．一列水波由深水區進入淺水區，入射波與界面夾角為45°，折射波與界面夾角為60°，則下列說法正確的是（）A．波在深水區與淺水區的波速相同，頻率不同，波長不同B．波在淺水區與深水區中傳播時，波速、頻率、波長都相同C．深水區中的波速、波長比淺水區中小D．深水區中的波速、波長比淺水區中大6．如圖是觀察水面波衍射的實驗裝置，AC和BD是兩塊擋板，AB是一個孔，O是波源．圖中已畫出波源所在區域波的傳播情況，每兩條相鄰波紋（圖中曲線）間的距離表示一個波長，則波經過孔之后的傳播情況，下列說法中正確的是（

）A．此時能明顯觀察到波的衍射現象B．如果將孔AB縮小，經過孔以后的波紋間的距離會變小C．如果將孔AB縮小，有可能觀察不到明顯的衍射現象D．如果孔的大小不變，波源的頻率增大，將能更明顯地觀察到衍射現象7．觀察水面波衍射的實驗裝置如圖所示，CA、BD是擋板，它們之間有一個縫，S是波源，相鄰兩波紋之間的距離表示一個波長。則波穿過縫之后A．波紋間距變大 B．波的振幅變大C．觀察不到衍射現象 D．偏離直線傳播路徑8．如圖所示，甲為沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t=0時刻的波動圖像，乙圖為參與波動質點P的振動圖像，則下列判斷正確的是（）A．該波的傳播速率為8m/sB．該波的傳播方向沿x軸正方向C．該波在傳播過程中若遇到3m的障礙物，能發生明顯衍射現象D．經過0.5s時間，質點P沿波的傳播方向向前傳播2m9．（多選）如圖甲所示，一列簡諧橫波沿x軸傳播，t時刻的波形圖如圖甲所示，質點A從t＋0.3s時刻開始計時，振動圖像如圖乙所示，若設＋y方向為振動正方向，則下列說法中正確的是（

）A．該簡諧橫波沿x軸正方向傳播B．該簡諧橫波波速為10m/sC．若該波發生明顯的衍射現象，則該波所遇到的障礙物或孔的尺寸定比4m大得多D．在t＋0.5s時刻，質點A的加速度比質點B的大10．（多選）下列說法正確的是()A．入射波面與法線的夾角為入射角 B．入射波面與界面的夾角為入射角C．入射波線與法線的夾