2025年高二物理同步培优讲练（人教版选择性必修第一册）3.3 波的反射、折射和衍射（解析版）.pdf

3.3波的反射、折射和衍射

01学习目标

物理素养学习目标

1.物理观念：知道波的反射、折射和衍射现象，知道明显衍射的1.通过实验认识波的反射和折射现象。

条件。2.通过用射线解释反射、折射现象，认

2.科学思维：理解波的反射定律和折射定律，能进行简单计算。识波动中建构物理模型的方法。

3.科学探究：经历探究波的明显衍射现象条件的过程。3.知道波的衍射现象和波产生明显衍射

4.科学态度与责任：利用波的几种现象实例培养观察、分析和归现象的条件。

纳的习惯。

重点关注：①反射和折射②衍射现象③产生明显衍射现象的条件

02思维导图

03知识梳理

（一）课前研读课本，梳理基础知识

一、波的反射和折射

1．波的反射

(1)反射现象：波遇到介质界面(如水波遇到挡板)时会返回原介质继续传播的现象。

(2)反射规律：反射线、法线与入射线在同一平面内，反射线与入射线分居法线两侧，反射角等于入射

角。

2．波的折射

(1)波的折射：光从一种介质进入另一种介质时会发生折射，同样，其他波从一种介质进入另一种介质

时也发生折射。

(2)水波的折射：一列水波在深度不同的水域传播时，在交界面处将发生折射。

二、波的衍射

1．波的衍射：波绕过障碍物继续传播的现象。

2．发生明显衍射现象的条件：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才

能观察到明显的衍射现象。

3．波的衍射的普遍性：一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象。

（二）辨析

1.墙壁的传音性比空气好得多,但把门窗关闭后,外面传入室内的声音却会明显地减弱,这是为什么?

【答案】声波原来在空气中传播,如果没有障碍物,能直接传到室内,当把门窗关闭后,声波遇到墙壁和门窗,

在界面上发生反射和折射现象,只有折射进入墙壁和门窗的声波才能进入室内,虽然墙壁和门窗的传音性能

好但反射性能也好,所以大部分声波被反射回去,外面传入室内的声音就显著地减弱了。

2.一列声波从空气中传入水中,已知水中声速较大,则声波频率和波长如何变化?

【答案】由于波的频率由波源决定,因此波无论在空气中还是在水中频率都不变。又因波在水中速度较大,

由公式vλf可得,波在水中的波长变大。

3.日常生活中“闻其声不见其人”的物理现象的原因是什么?

【答案】声波在空气中的波长较长,跟一般障碍物的尺寸相差不多,很容易发生明显衍射现象,绕过障碍物传

入人耳。而光波由于波长很短,障碍物或孔的尺寸远大于光的波长,光不能绕过障碍物发生明显衍射,所以只能

听到声音而看不到说话的人。

4.只有障碍物的尺寸跟波长相差不多或者比波长更小时,才能发生衍射现象,这句话对吗?

【答案】这句话不对,一切波遇到障碍物都会发生衍射现象,但有明显与不明显的区别,当障碍物的尺寸跟

波长相差不多或者比波长更小时,会发生明显的衍射现象。

04题型精讲

【题型一】波的反射和折射

【点拨】波的反射和折射中各物理量的变化

(1)波的频率是由振源决定的，介质中各个质点的振动都是受迫振动，因此不论是反射还是折射，波的

频率是不改变的。

(2)波速是由介质决定的，波反射时是在同一均匀介质中传播，因此波速不变，波折射时是在不同介质

中传播，因此波速改变。

(3)波长是由频率和波速共同决定的，即在波的反射中，由于波的频率和波速均不变，根据公式λ＝vf

可知波长不改变；在波的折射中，当进入新的介质中波速增大时，由λ＝vf可知波长变长，反之变短。

23-24··

【典型例题1】（高二下山西太原期末）蟾蜍在池塘边平静的水面上鸣叫，某时形成如图所示的水

波。若