2017-2018学年教科版选修3-4 波的反射和折射 第1课时 作业.docx

1、波的反射和折射1.一列波遇到障碍物，发生反射，反射后它的( )A.只有波长不变 B.只有波速不变C.只有频率不变 D.波长、波速、频率均不发生变化解析：波在发生反射时，入射波和反射波都在同一种介质中传播，所以入射波和反射波的波速相等，由惠更斯原理可知子波源的频率与波源的频率是相等的，故入射波和反射波的频率相等，从而二者的波长也是相等的.答案：D方法归纳 寻找波长、波速、频率之间的关系时，要找准物理量之间的决定关系，介质决定波速，波由频率决定，而频率不变，故波长也不变.2.一列声波从空气传入水中，已知水中声速较大，则( )A.声波频率不变，波长变小B.声波频率不变，波长变大C.声波频率变小，波长

2、变大D.声波频率变大，波长不变解析：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，C、D两项错.又因波在水中速度较大，由公式 v=f 可得，波在水中的波长变大，故 A 选项错，B 选项正确 .答案：B3.某列波以 60的入射角从甲媒质射到乙媒质的界面上同时发生反射和折射，若反射线与折射线成 90角，波在乙媒质中的波速为 1.2105 km/s，求波在甲媒质的速度是多少？解析：根据题意找出入射角和折射角的角度，利用折射定律解答.答案：入射角是 60，折射角是 30.由折射定律得： =30sin6乙甲vv 甲 = v 乙 = 1.2105 km/s= 105 km/s.30sin

3、62163巧解提示 画出反射与折射图，如图 12-4-4 所示，很形象直观，思路简洁.图 12-4-4知识点三 波的反射的实际应用4.某人想听到自己发出的声音的回声，若已知声音在空气中的传播速度为 340 m/s，那么他至少要离障碍物多远？（原声与回声区分的最短时间 0.1 s）解析：在波的反射现象中，反射波的波长、频率和波速都跟入射波的相同，只有声波从人所站立的地方到障碍物再返回来全部经历的时间在 0.1 s 以上，才能辨别出回声.答案：设障碍物至少和人相距为 s，则应有 2s=vt.可得：s= = m=17 m.2vt0.134巧妙变式 某测量员是这样利用回声测距离的：他站在两平行峭壁间某

4、一位置鸣枪，经过 1.00 秒钟第一次听到回声，又经过 0.50 秒钟再次听到回声.已知声速为 340 m/s，则两峭壁间的距离为多少？（425 m）5.有一辆汽车以 15 m/s 的速度匀速行驶，在其正前方有一陡峭山崖，汽车鸣笛 2 s 后司机听到回声，此时汽车距山崖的距离多远？（v 声 =340 m/s）解析：若汽车静止问题就简单了，现汽车运动，声音传播，因此画出汽车与声波的运动过程示意图可以帮助我们找到思路.从汽车鸣笛到听到回声，汽车本身也往前行驶了一段位移.答案：如图 12-4-5 所示为汽车与声波的运动过程示意图，设汽车由 A 到 C 路程为s1，C 点到山崖 B 距离为 s；声波由

5、 A 到 B 再反射到 C 路程为 s2，因汽车与声波运动时间同为 t，则有 s2=s1+2s.即 v 声 t=v 汽 t+2s,所以 s= = m=325 m.)(t汽声 25)-(340图 12-4-5方法归纳 利用反射测距是一种常用方法，此题注意汽车是运动的，画出运动示意图，帮助分析解题.6.一声波在空气中的波长为 25 cm，传播速度为 340 m/s,该声波传入另一种介质中时，波长为 8 cm，则它在这种介质中的传播速度是多少？思路解析：利用这列波在折射时频率不变可得 v2/2=v1/1，解得 v2=1 088 m/s.答案：1 088 m/s7.墙壁的传音性能比空气好得多，但把门窗

6、关闭后，外面传入室内的声音却明显地减弱，这是为什么？思路解析：声波原来在空气中传播，如果没有障碍物，能直接传入室内，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，大部分声波被反射回去，只有折射进入墙壁和门窗的声波才能透射进入室内.所以，室内的声音明显地减弱.8.下列说法正确的是（ )A.入射波面与法线的夹角为入射角 B.入射角跟反射角相等C.入射波线与法线的夹角为入射角 D.入射波线与界面的夹角为入射角思路解析：入射角是波线方向与法线间的夹角，A 错.由平面几何可知，入射角跟反射角相等.B 、C 对，D 错.答案：BC9.下列说法正确的是（ )A.入射角与折射角的比等于两波速

7、比 B.入射波的波长小于折射波的波长C.入射波的波长大于折射波的波长 D.入射波的波长等于反射波的波长思路解析：由于一定介质中的波速是一定的， 是一个只与两种介质的性质有关而与21v入射角度无关的常数，A 错.同一种介质中频率相同，不同介质中频率不同，介质不确定，入射波和反射波的波长无法确定，D 对.答案：D10.一平面波以 30的入射角投射到两种介质的交界面，发生折射的折射角为 45，当入射波的波长为 10 cm 时，那么折射波的波长是多少？思路解析：根据折射定律 = ，又 v=frisn21v有 =10 cm.2145sin30f答案：10 cm11.某人想听到自己发出声音的回声，若已知声

8、音在空气中的传播速度为 340 m/s，那么它至少要离障碍物多远？思路解析：在波的反射中，频率、波长、波速都保持不变，只有声波从人所站立的地方到障碍物再返回来全部经历的时间在 0.1 s 以上，才能辨别出回声.设障碍物至少和人相距为 s，则应用 2s=vt 得 s= m=17 m.21034vt答案： 17 m12.一艘汽船以 4 m/s 的速度在河面上航行，船上发出一声鸣笛，旅客在 3 s 后听到前方悬崖反射回来的声音，问悬崖离汽船原来的位置有多远？思路解析：船发出鸣笛声于 A 处，旅客听到回声到位置在 B 处，即 3 s 内汽船前进了A、B 间距离 l，而声波走过 2s-1 的距离.所以

9、v 声 t=2s-l=2s-v 船 t得 s= m=516 m.23)40(2)(船声答案：516 m13.证明：折射定律： =risn21u证明：如下图所示，由惠更斯原理，A、B 为同一波上的两点， A、B 点发射子波，经 t 后，B 点发射的子波到达界面 D 处，A 点发射的子波到达 C 点，.sinsin2121urADtuCrBt 14.利用超声波可以探测鱼群的位置.在一只装有超声波发射和接收装置的渔船上，向选定的方向发射出频率 f=5.8104 Hz 的超声波后，经过时间 t=0.64 s 收到从鱼群反射回来的反射波.已知这列超声波在水中的波长 =2.5 cm,求鱼群到渔船的距离是多少？思路解析：所发射的超声波在水中的传播速度为：v=f=2.510-25.8104 m/s=1 450 m/s超声波往返的路程为 s=vt=1 4500.64 m=928 m渔船到鱼群的距离为：s 1=s/2=464 m.