3.2波的反射和折射第3章機械波魯科版（2019版）選擇性必修1復習0玻璃球碰壁彈回，那么聲波呢？玻璃球從地面滾到沙地，發(fā)生什么現(xiàn)象，那么聲波呢？波的反射1人們聽不清對方說話時，除了讓一只耳朵轉向?qū)Ψ?，還習慣性地把同側的手附在耳旁，你能說出其中的道理嗎？1.1情景導入答：當用手附在耳旁時，手就可以反射一部分聲波進入人耳，以提高人耳的接收能力。波的反射11.2水波實驗（1）取一水波槽，在槽里倒入約2cm深的水。用鉛筆筆頭持續(xù)觸動槽中心的水面，保持大約每秒觸動兩次的速率，可產(chǎn)生水波［圖3-20（a）］。（2）將刻度尺橫放，在槽中水面上來回推動，也會不斷地產(chǎn)生水波［圖3-20（b）］。請描述你所觀察到的波形。波的反射11.3波面和波線波面：從波源發(fā)出的波，經(jīng)過相同傳播時間到達的各點所組成的面。波面的分類①球面波：波面是球面。②平面波：波面是平面。波線：用來表示波的傳播方向的線稱為波線，波線與各個波面總是垂直的。波在均勻介質(zhì)中傳播時，波面的形狀不變，波線保持為直線，波的傳播方向也不變。波的反射11.4波的反射1.4.1定義：物理學中，波從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)表面時，返回原來介質(zhì)傳播的現(xiàn)象。1.4.2反射定律：反射波的波線、入射波的波線和法線在同一平面內(nèi)，反射波的波線和入射波的波線分別位于法線的兩側，反射角等于入射角。反射波的波長、頻率和波速都與入射波的相同。波的反射1聲吶是一種聲音導航和測距系統(tǒng)，它利用了聲波反射的原理。聲吶裝置發(fā)出一束在水中傳播的聲波，當聲波碰到障礙物時，就被反射回來。反射的聲波被聲吶裝置檢測到，通過測量聲波從發(fā)射到返回經(jīng)歷的時間便可計算出聲波傳播的距離，從而間接測得物體的位置。聲吶是各國海軍進行水下監(jiān)視使用的主要技術，用于對水下目標進行探測、分類、定位和跟蹤;進行水下通信和導航，保障艦艇、反潛飛機和反潛直升機的戰(zhàn)術機動和水中武器的使用。此外，聲吶技術還廣泛用于魚雷制導、水雷引信，以及魚群探測、海洋石油勘探、船舶導航、水下作業(yè)、水文測量和海底地質(zhì)地貌的勘測等。1.5科學書屋聲吶波的反射11.5科學書屋聲吶由于電磁波在水中衰減的速率非常的高，無法做為偵測的訊號來源，以聲波探測水面下的人造物體成為運用最廣泛的手段。超聲波定位：蝙蝠、海豚能發(fā)出超聲波。超聲波遇到障礙物或捕食目標時會被反射回來。蝙蝠、海豚就是根據(jù)接收到的反射回來的超聲波來確定障礙物或食物的位置，從而確定飛行或游動方向。波的折射2墻壁的傳音性比空氣好得多，把門窗關閉后(如圖)，外面?zhèn)魅胧覂?nèi)的聲音明顯地減弱，這是為什么？2.1情景導入答：聲波原來在空氣中傳播，如果沒有障礙物，能直接傳到室內(nèi)，當把門窗關閉后，聲波遇到墻壁和門窗，在界面上發(fā)生反射和折射現(xiàn)象，只有折射進入墻壁和門窗的聲波才能進入室內(nèi)，所以室內(nèi)的聲音就顯著地減弱了。2.2波的折射波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，波線會偏折。物理學中，我們把波在傳播過程中，由一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時傳播方向發(fā)生偏折的現(xiàn)象，稱波的折射。波的折射22.3折射定律（1）入射角：入射波的波線與法線的夾角，用i表示；（2）折射角：折射波的波線與法線的夾角，用r表示；（3）公式（4）折射波的頻率不變，波速、波長改變。課本P72--1.某旅游者走過一個山谷，他拍手后經(jīng)過0.5s聽到右側山坡反射回來的聲音，經(jīng)過1.5s聽到左側山坡反射回來的聲音。這個山谷的寬度大約是多少？（聲音在空氣中的傳播速度約為340m/s）習題講解3課本P72--2.下列說法正確的是()A.潛艇利用聲吶探測周圍物體的分布情況，利用了波的反射原理；B.隱形飛機的表面涂上特殊隱形物質(zhì)，是為了減少波的反射，從而達到隱形的目的；C.雷聲轟鳴不絕是聲波的多次反射形成的；D.水波從深水區(qū)傳到淺水區(qū)時傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象，是波的折射現(xiàn)象；習題講解3例題：如圖所示，一束平面波從介質(zhì)1進入另一種介質(zhì)2，則波從介質(zhì)1進入介質(zhì)2時波速將

(填“增大”、“不變”“減小”)，其入射角和折射角的正弦之比為

。波在介質(zhì)1中的頻率比介質(zhì)2中的頻率將將

(填“增大”、“不變”“減小”)。例題：甲、乙兩人平行站在一堵墻前面，兩人相距2a，距離墻均為a，當甲開了一槍后，乙在時間t后聽到第一聲槍響，則乙聽到第二聲槍響的時間為(

)A．聽不到； B．甲開槍3t后；

C．甲開槍2t后； D．甲開槍t后；習題講解3例題：天空中有近似等高的濃云層。為了測量云層的高度，在水平地面上與觀測者的距離為d＝3.0km處進行一次爆炸，觀測者聽到由空氣直接傳來的爆炸聲和由云層反射來的爆炸聲時間上相差Δt＝6.0s。已知空氣中的聲速v＝0.333km/s。則云層下表面的高度為(

)A．1.0km

B．2.0kmC．3.0km D．4.0kmCB習題講解3課本P72--3.【多選】一列機械波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，傳播方向發(fā)生了偏折。下列相關物理量也會發(fā)生變化的是()

A.波速B.波長C.頻率D.周期例題：一列聲波在介質(zhì)Ⅰ中的波長為0.2m。當該聲波從空氣中以某一角度傳入介質(zhì)Ⅱ中時，波長變?yōu)?.6m，如圖所示，若介質(zhì)Ⅰ中的聲速為340m/s。(1)求該聲波在介質(zhì)Ⅱ中傳播時的頻率；(2)求該聲波在介質(zhì)Ⅱ中傳播的速度；(3)若另一種聲波在介質(zhì)Ⅱ中的傳播速度為140