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第三章　機(jī)械波
3　波的反射、折射和衍射
基礎(chǔ)過關(guān)練
題組一　波的反射和折射現(xiàn)象
1.機(jī)械波在傳播過程中遇到障礙物時(shí)會(huì)發(fā)生反射,如果用射線表示波的傳播方向,下列說法正確的是 (　　)
A.入射線與反射線一定在同一平面內(nèi),法線與這一平面垂直
B.入射線與反射線可能在法線同側(cè)
C.“回聲”是聲波的反射現(xiàn)象
D.“回聲”是聲波的折射現(xiàn)象
2.以下關(guān)于波的認(rèn)識(shí),不正確的是 (　　)
A.潛艇利用聲吶探測(cè)周圍物體的分布情況,利用的是波的反射原理
B.隱形飛機(jī)怪異的外形及表面涂特殊隱形物質(zhì),是為了減少波的反射,從而達(dá)到隱形的目的
C.超聲雷達(dá)的工作原理是波的折射
D.水波從深水區(qū)傳到淺水區(qū)改變傳播方向的現(xiàn)象,是波的折射現(xiàn)象
題組二　波的衍射現(xiàn)象
3.下列關(guān)于波的衍射的說法正確的是 (　　)
A.波要發(fā)生衍射現(xiàn)象必須滿足一定的條件
B.與光波相比聲波更容易發(fā)生明顯衍射,是由于聲波波長較大
C.對(duì)同一列波,縫、孔或障礙物越大,衍射現(xiàn)象越明顯
D.只有橫波才能發(fā)生衍射現(xiàn)象,縱波不能發(fā)生衍射現(xiàn)象
4.在水槽里放兩塊擋板,中間留一個(gè)狹縫,水波通過狹縫的傳播情況如圖所示。若在擋板后M點(diǎn)放置一乒乓球,乒乓球沒有振動(dòng)起來,下列說法正確的是 (　　)
A.為使乒乓球振動(dòng)起來,可適當(dāng)增加波源的振動(dòng)頻率
B.為使乒乓球振動(dòng)起來,可適當(dāng)增加波源的振幅
C.為使乒乓球振動(dòng)起來,可適當(dāng)減小狹縫的寬度
D.乒乓球振動(dòng)起來后,會(huì)隨水波的傳播向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)
5.向水面上扔一個(gè)石塊,形成如圖所示的波形,已知相鄰實(shí)線間的距離等于一個(gè)波長,不考慮水波的反射,大致畫出了a、b、c、d四幅圖代表水波通過圖甲的孔A和B以及遇到乙中障礙物C和D之后的傳播情況。則下列選項(xiàng)最符合實(shí)際的是 (　　)
　　
　　
　　
A.a和d　　　　　B.a和c C.b和c　　 　D.b和d
答案與分層梯度式解析
第三章　機(jī)械波
3　波的反射、折射和衍射
基礎(chǔ)過關(guān)練
1.C　波發(fā)生反射時(shí),反射線、法線與入射線在同一平面內(nèi),反射線與入射線分居法線兩側(cè),A、B錯(cuò)誤;聲波遇到障礙物時(shí)被反射,形成回聲,C正確,D錯(cuò)誤。
2.C　聲吶探測(cè)水中的暗礁、潛艇等,利用了波的反射原理,A正確。隱形飛機(jī)隱形的原理是:通過降低飛機(jī)的聲、光、電等可探測(cè)特征量,使雷達(dá)等防空探測(cè)器無法早期發(fā)現(xiàn)?？稍陔[形飛機(jī)機(jī)身表面涂高效吸收電磁波的物質(zhì),或使用吸收雷達(dá)電磁波的材料,或設(shè)計(jì)合理的機(jī)身形狀,降低反射率,這樣在雷達(dá)屏幕上顯示的反射信息很小、很弱,隱形飛機(jī)很難被發(fā)現(xiàn),B正確。超聲雷達(dá)發(fā)射超聲波,然后根據(jù)被障礙物反射回的波判斷狀況,即利用波的反射,C錯(cuò)誤。水波從深水區(qū)傳到淺水區(qū)改變傳播方向的現(xiàn)象,是波的折射現(xiàn)象,D正確。故選C。
3.B　衍射是一切波特有的現(xiàn)象,其發(fā)生不需要條件,波發(fā)生明顯的衍射時(shí),縫、孔的寬度或障礙物的尺寸與波長相比差不多或者比波長更小,A、D錯(cuò)誤;與光波相比聲波更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,是由于聲波波長較長,B正確;對(duì)同一列波,縫、孔的寬度越小或障礙物的尺寸越小,衍射現(xiàn)象越明顯,C錯(cuò)誤。
4.C　增大波源的振動(dòng)頻率,則波長會(huì)變小,衍射現(xiàn)象較之前變得不明顯,乒乓球不能振動(dòng)起來,A錯(cuò)誤;適當(dāng)增加波源的振幅,對(duì)衍射現(xiàn)象無影響,乒乓球不能振動(dòng)起來,B錯(cuò)誤;適當(dāng)減小狹縫的寬度,衍射現(xiàn)象更加明顯,乒乓球的振動(dòng)會(huì)變得比原來明顯,C正確;乒乓球振動(dòng)起來后,乒乓球只在平衡位置附近振動(dòng),不會(huì)隨水波的傳播向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng),D錯(cuò)誤。
5.A　孔、縫的寬度或障礙物的尺寸與波長相差不多或者比波長還小時(shí),能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。觀察題圖可得,孔A的寬度、障礙物D的尺寸接近波長,水波會(huì)繞到擋板后面繼續(xù)傳播,發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象;孔B的寬度和障礙物C的尺寸明顯大于波長,不會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,在擋板后面產(chǎn)生“陰影區(qū)”,故A正確。
7(共7張PPT)
必備知識(shí) 清單破
3 波的反射、折射和衍射
知識(shí)點(diǎn) 1
波的反射
1.定義:當(dāng)波遇到障礙物時(shí),會(huì)返回到原來的介質(zhì)中繼續(xù)傳播,這種現(xiàn)象叫作波的反射。
2.規(guī)律:用射線代表波的傳播方向,反射線、法線與入射線在同一平面內(nèi),反射線與入射線分
居法線兩側(cè),反射角等于入射角。
說明 入射線與法線的夾角為入射角,如圖中的α;反射線與法線的夾角為反射角,如圖中的β,
且β=α。
1.定義:當(dāng)波在傳播過程中,從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí),波的傳播方向發(fā)生了偏折,這種現(xiàn)
象叫作波的折射。
2.規(guī)律:用射線代表波的傳播方向,折射線、法線與入射線在同一平面內(nèi),折射線與入射線分
居法線兩側(cè),折射角不等于入射角。
知識(shí)點(diǎn) 2
波的折射
說明 折射線與法線的夾角為折射角,如圖中的θ2。
注意 (1)發(fā)生折射的原因是不同介質(zhì)中波的傳播速度不同;(2)當(dāng)波垂直界面入射時(shí),傳播方
向不改變。
1.定義:波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播,這種現(xiàn)象叫作波的衍射。
2.發(fā)生明顯衍射的條件:縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多,或者比波長更小。
3.波的衍射實(shí)質(zhì)分析
波傳到小孔或障礙物時(shí),小孔或障礙物仿佛是一個(gè)新波源,由它“發(fā)出”的與原來波源同頻
率的波在小孔或障礙物后傳播,于是就出現(xiàn)了波偏離直線傳播的衍射現(xiàn)象。波的直線傳播是
衍射不明顯時(shí)的近似情形。如圖所示是波長一定的水波通過寬度不同的狹縫時(shí)的現(xiàn)象。
知識(shí)點(diǎn) 3
波的衍射
4.生活中常見的波的衍射現(xiàn)象
(1)聲波:通常的聲波,波長在1.7 cm~17 m范圍內(nèi),與一般障礙物的尺寸相當(dāng),故聲波的衍射現(xiàn)
象極為明顯。
(2)水波:水波能夠繞過水面上的蘆葦、小石塊等細(xì)小的障礙物,都是典型的水波的衍射現(xiàn)象。
(3)無線電波:當(dāng)電視機(jī)離電視發(fā)射塔較近時(shí),用室內(nèi)天線可以接收到廣播和電視信號(hào),是電磁
波的衍射現(xiàn)象。
說明 (1)衍射是波特有的現(xiàn)象,凡是能發(fā)生衍射現(xiàn)象的都是波。
(2)當(dāng)縫、孔的寬度或障礙物的尺寸遠(yuǎn)小于波長時(shí),盡管衍射現(xiàn)象存在,但由于衍射波的能量
很弱,也很難觀察到波的衍射現(xiàn)象。
知識(shí)辨析
1.在大山深處,可以接收廣播信號(hào)而不能接收電視信號(hào),是因?yàn)殡娨曅盘?hào)的波長比廣播信號(hào)的
波長短嗎
2.演講者在室內(nèi)演講時(shí),停止發(fā)聲后,聽者聽到聲音還能持續(xù)一段時(shí)間,是聲波遇到障礙物發(fā)
生了反射和衍射的原因嗎
一語破的
1.是。由于大山的存在,波長短的電視信號(hào)不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,會(huì)被大山擋住,而波長
較長的廣播信號(hào)發(fā)生了明顯的衍射現(xiàn)象,能繞過大山而得以傳播。
2.演講者發(fā)出的聲波在室內(nèi)傳播時(shí),要被墻壁、天花板、地板等障礙物反射,每反射一次都要
被障礙物吸收一些能量,當(dāng)聲源停止發(fā)聲后,聲波在室內(nèi)要經(jīng)過多次反射和吸收,最后消失,聽
者就會(huì)感到聲源停止發(fā)聲后,聲音還會(huì)持續(xù)一段時(shí)間。

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