資源簡(jiǎn)介

3.3波的反射、折射和衍射學(xué)案
一學(xué)科核心素養(yǎng)
1、物理觀念
通過(guò)實(shí)驗(yàn)和生活圖片展示認(rèn)識(shí)波的反射、折射和衍射現(xiàn)象，知道這是波傳播過(guò)程中與介質(zhì)的相互作用。
2、科學(xué)思維
能通過(guò)射線解釋反射、折射現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)波動(dòng)中建構(gòu)物理模型的方法，培養(yǎng)學(xué)生的分析，歸納的思維能力；通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)的培養(yǎng)學(xué)生基于現(xiàn)象證據(jù)總結(jié)結(jié)論的科學(xué)思維能力。
3、科學(xué)探究
從繞射現(xiàn)象引出問(wèn)題：衍射現(xiàn)象什么情況下更明顯？然后通過(guò)水波進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察各種縫寬的水波衍射，得出結(jié)論：縫寬或障礙物尺寸與水波波長(zhǎng)相當(dāng)或更小時(shí)，衍射現(xiàn)象更明顯。通過(guò)經(jīng)歷探究過(guò)程培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力
4、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任
在認(rèn)識(shí)波的反射、折射和衍射的過(guò)程中，逐漸形成關(guān)注生活現(xiàn)象并嘗試用所學(xué)知識(shí)解釋相關(guān)現(xiàn)象的習(xí)慣，通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)，形成嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
二學(xué)習(xí)重難點(diǎn)
【重點(diǎn)】
探究波的衍射現(xiàn)象是否明顯的條件
【難點(diǎn)】
認(rèn)識(shí)波的衍射現(xiàn)象及其產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件
三課前預(yù)習(xí)
1．某物體發(fā)出的聲音在空氣中的波長(zhǎng)為1 m，波速為340 m/s，在海水中的波長(zhǎng)為4.5 m。
(1)該波的頻率為_(kāi)__________Hz，在海水中的波速為_(kāi)__________m/s。
(2)若物體在海面上發(fā)出的聲音經(jīng)0.5 s聽(tīng)到回聲，則海水深為多少___________？
(3)若物體以5 m/s的速度由海面向海底運(yùn)動(dòng)，則經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間聽(tīng)到回聲___________？
2．（1）波的衍射現(xiàn)象：波能______障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象，產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長(zhǎng)相差_______或者_(dá)_____波長(zhǎng)。
（2）一切波都能發(fā)生衍射，它是波特有的現(xiàn)象。
3．如圖所示，一簡(jiǎn)諧橫波在某區(qū)域沿x軸傳播，實(shí)線a為t=0時(shí)刻的波形圖線，虛線b為時(shí)刻的波形圖線，已知該簡(jiǎn)諧橫波波源振動(dòng)的頻率為f=2.5Hz，虛線b與x軸交點(diǎn)P的坐標(biāo)xp=1m，下列說(shuō)法中正確的是_______
A．這列波的傳播速度大小一定為20m/s
B．這列波一定沿x軸負(fù)向傳播
C．可能有
D．可能有
E．若該列波遇到寬度為6m的障礙物能發(fā)射明顯的衍射現(xiàn)象
4．圖（a）是高速公路上用超聲波測(cè)速儀測(cè)量車(chē)速的示意圖，測(cè)速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號(hào)，根據(jù)發(fā)出和接收信號(hào)間的時(shí)間差，測(cè)出被測(cè)汽車(chē)的速度．圖（b）中、是測(cè)速儀發(fā)出的超聲波信號(hào)，、分別是、由汽車(chē)反射回來(lái)的信號(hào).設(shè)測(cè)速儀固定不動(dòng)，測(cè)速儀發(fā)出信號(hào)、的時(shí)間間隔，超聲波在空氣中的傳播速度．若汽車(chē)是勻速行駛的，則根據(jù)圖（b）可知，汽車(chē)在接收到、兩個(gè)信號(hào)的時(shí)間間隔內(nèi)前進(jìn)的距離是________m，汽車(chē)的速度是________m/s（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）．
5．兩列頻率、振動(dòng)方向、初始相位均相同的波源S1、S2，在同一介質(zhì)中傳播時(shí)，某時(shí)刻t形成如圖所示的干涉圖樣，圖樣中兩波源S1、S2同時(shí)為波谷（實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷），在圖中標(biāo)有A、B、C三個(gè)點(diǎn)，則振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)是________，振動(dòng)減弱的點(diǎn)是________。
6．國(guó)慶期間，小明一家駕車(chē)去山區(qū)旅行，汽車(chē)以72km/h的速度在平直的公路上勻速行駛，公路前方有一座高山，汽車(chē)?guó)Q笛4s后小明聽(tīng)到回聲。已知聲音在空氣中的傳播速度為340m/s。
（1）人們利用聲音的反射做成了回聲測(cè)距系統(tǒng)，運(yùn)用該系統(tǒng)______（填“能”或“不能”）測(cè)量地球和月球之間的距離，原因是__________________。
（2）小明聽(tīng)到回聲時(shí)距離高山多遠(yuǎn)______？
7．如圖所示，是一演示波的衍射的裝置，S為在水面上振動(dòng)的波源，M、N是水面上的兩塊擋板，其中N板可以移動(dòng)，兩板中有一狹縫，此時(shí)測(cè)得圖中A處水沒(méi)有振動(dòng)，為了使A處的水也能發(fā)生振動(dòng)，則可以使M、N兩板的間距_____（填“變大”或“變小”）。
四自我檢測(cè)
1．下列哪些現(xiàn)象不是由聲音的反射形成的（　　）
A．夏天下雨時(shí)，我們總是先看到閃電，后聽(tīng)到雷聲
B．北京天壇的回音壁的回音現(xiàn)象
C．同樣的聲音在房間里比在曠野里聽(tīng)起來(lái)響亮些
D．在火車(chē)站候車(chē)大廳中，我們有時(shí)聽(tīng)不清播音員的聲音
2．如圖，擋板M是固定的，擋板N可以上下移動(dòng)。現(xiàn)在把M、N兩塊擋板中的空隙當(dāng)做一個(gè)“小孔”做水波的衍射實(shí)驗(yàn)，出現(xiàn)了如圖所示的圖樣，P點(diǎn)的水沒(méi)有振動(dòng)起來(lái)。為了使擋板左邊的振動(dòng)傳到P點(diǎn)處，下列措施中正確的一組是（　　）
A．保持N板不動(dòng)，減小振源頻率 B．保持N板不動(dòng)，增大振源頻率
C．增大振源頻率，把N板下移 D．保持振源頻率不變，把N板下移
3．下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．波發(fā)生反射時(shí)，波的頻率不變，波速變小，波長(zhǎng)變短
B．波發(fā)生反射時(shí)，頻率、波長(zhǎng)、波速均發(fā)生變化
C．波發(fā)生折射時(shí)，波的頻率不變，但波長(zhǎng)、波速發(fā)生變化
D．波發(fā)生折射時(shí)，波的頻率、波長(zhǎng)、波速均發(fā)生變化
4．如圖為觀察水波衍射的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。AC、BD是兩塊擋板，兩板間有一狹縫AB，O是波源。圖中已畫(huà)出所在區(qū)域波的傳播情況，為使衍射現(xiàn)象更明顯可適當(dāng)（　　）
A．增大狹縫AB的寬度 B．減小波源的頻率
C．減小波源與兩塊擋板的距離 D．減小波源的振幅
5．如圖所示為觀察水面波衍射的實(shí)驗(yàn)裝置，AC和BD是兩塊擋板，AB是一個(gè)小孔，O是波源，圖中已畫(huà)出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每?jī)蓷l相鄰波紋（圖中曲線）之間的距離表示一個(gè)波長(zhǎng)，則對(duì)波經(jīng)過(guò)孔后的傳播情況，下列描述正確的是（　　）
A．擋板前后波紋間距不等
B．此時(shí)不能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象
C．如果將孔AB擴(kuò)大，有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)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(xiàn)象
6．牛頓把光看做沿直線前進(jìn)的“彈丸”、惠更斯把光看做和“水波”一樣的機(jī)械波，都是運(yùn)用了（　　）
A．理想化模型法 B．類(lèi)比法
C．控制變量法 D．等效替代法
7．如圖所示，實(shí)線是一列簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)刻的波形圖，虛線是時(shí)刻的波形圖。已知該橫波沿x軸負(fù)方向傳播，質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置距O點(diǎn)5m。下列說(shuō)法不正確的是（　　）
A．該波的周期可能為
B．若波的周期為，質(zhì)點(diǎn)M在時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程為3m
C．質(zhì)點(diǎn)M在時(shí)刻沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
D．該波遇到尺度為10m的障礙物時(shí)，無(wú)衍射現(xiàn)象發(fā)生
8．沙塵暴是由于土地沙化引起的一種惡劣的天氣現(xiàn)象．發(fā)生沙塵暴時(shí)能見(jiàn)度只有幾十米，天空變黃發(fā)暗。這是由于在這種情況下（　　）
A．只有波長(zhǎng)較短的一部分光才能到達(dá)地面
B．只有波長(zhǎng)較長(zhǎng)的一部分光才能到達(dá)地面
C．只有頻率較大的一部分光才能到達(dá)地面
D．只有能量較大的光子才能到達(dá)地面
9．如圖所示，正中心O點(diǎn)是水面上一波源，實(shí)、虛線分別表示該時(shí)刻的波峰、波谷，A是擋板，B是小孔，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，水面上的波形將分布于（　　）
A．整個(gè)區(qū)域 B．陰影Ⅰ以外區(qū)域
C．陰影Ⅱ以外區(qū)域 D．陰影Ⅲ以外區(qū)域
10．關(guān)于波，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（　　）
A．火車(chē)駛離遠(yuǎn)去，汽笛聲音調(diào)變低，這是聲波的多普勒現(xiàn)象
B．在空房子中說(shuō)話，聲音特別響亮，這是聲波的反射現(xiàn)象
C．任何兩列穩(wěn)定的波疊加，都可以發(fā)生干涉現(xiàn)象
D．一切波都能發(fā)生衍射現(xiàn)象
參考答案：
三課前預(yù)習(xí)
1． 340 1530 382.5 m 0.498 s
2． 繞過(guò) 不大 小于
3．ADE
4． 17 17.9
5． A、B C
6． 不能 聲音的傳播需要介質(zhì)，太空是真空，不能傳播聲音 640m
7．減小
四自我檢測(cè)
1．A
2．A
3．C
4．B
5．C
6．B
7．D
8．B
9．B
10．C
試卷第1頁(yè)，共3頁(yè)

展開(kāi)更多......

收起↑