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1、2022年高中物理 《惠更斯原理 波的放射與折射》教案 滬科版選修3-4
三維教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能
(1)知道波面和波線,以及波傳播到兩種介質(zhì)的界面時同時發(fā)生反射和折射
(2)知道波發(fā)生反射現(xiàn)象時,反射角等于入射角,知道反射波的頻率,波速和波長與入射波相同
(3)知道折射波與入射波的頻率相同,波速與波長不同,理解波發(fā)生折射的原因是波在不同介質(zhì)中速度不同,掌握入射角與折射角的關(guān)系
2、過程與方法:
3、情感、態(tài)度與價值觀:
教學(xué)重點:惠更斯原理,波的反射和折射規(guī)律
教學(xué)難點:惠更斯原理
教學(xué)方法:課堂演示,flash課件
一.引入新課
1.蝙蝠的“眼睛”:18世紀(jì),意
2、大利教士兼生物學(xué)家斯帕蘭扎尼研究蝙蝠在夜間活動時,發(fā)現(xiàn)蝙蝠是靠高頻率的尖叫來確定障礙物的位置的。這種尖叫聲在每秒2萬到10萬赫茲之間,我們的耳朵對這樣頻率范圍內(nèi)的聲波是聽不到的。這樣的聲波稱為超聲波。蝙蝠發(fā)出超聲波,然后借助物體反射回來的回聲,就能判斷出所接近的物體的大小、形狀和運動方式。
2.隱形飛機F—117:雷達(dá)是利用無線電波發(fā)現(xiàn)目標(biāo),并測定其位置的設(shè)備。由于無線電波具有恒速、定向傳播的規(guī)律,因此,當(dāng)雷達(dá)波碰到飛行目標(biāo)(飛機、導(dǎo)彈)等時,一部分雷達(dá)波便會反射回來,根據(jù)反射雷達(dá)波的時間和方位便可以計算出飛行目標(biāo)的位置。
。
雷達(dá)確定目標(biāo)示意圖
由于一
3、般飛機的外形比較復(fù)雜,總有許多部分能夠強烈反射雷達(dá)波,因此整個飛機表面涂以黑色的吸收雷達(dá)波的涂料。
一.波面和波線
波面:同一時刻,介質(zhì)中處于波峰或波谷的質(zhì)點所構(gòu)成的面叫做波面.
波線:用來表示波的傳播方向的跟各個波面垂直的線叫做波線.
二.惠更斯原理
荷蘭物理學(xué)家 惠 更 斯
1.惠更斯原理:介質(zhì)中任一波面上的各點,都可以看作發(fā)射子波的波源,而后任意時刻,這些子波在波前進(jìn)方向的包絡(luò)面便是新的波面。
2.根據(jù)惠更斯原理,只要知道某一時刻的波陣面,就可以確定下一時刻的波陣面。
·
平面波
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·
·
·
uDt
波傳播方向
4、
二.波的反射
1.波遇到障礙物會返回來繼續(xù)傳播,這種現(xiàn)象叫做波的反射.
2.反射規(guī)律
?反射定律:入射線、法線、反射線在同一平面內(nèi),入射線與反射線分居法線兩側(cè),反射角等于入射角。
?入射角(i)和反射角(i’):入射波的波線與平面法線的夾角i叫做入射角.反射波的波線與平面法線的夾角i’ 叫做反射角.
?反射波的波長、頻率、波速都跟入射波相同.
?波遇到兩種介質(zhì)界面時,總存在反射
三.波的折射
1.波的折射:波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時,波的傳播方向發(fā)生了改變的現(xiàn)象叫做波的折射.
2.折射規(guī)律
5、:
(1).折射角(r):折射波的波線與兩介質(zhì)界面法線的夾角r叫做折射角.
2.折射定律:入射線、法線、折射線在同一平面內(nèi),入射線與折射線分居法線兩側(cè).入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一種介質(zhì)中的速度跟波在第二種介質(zhì)中的速度之比:
?當(dāng)入射速度大于折射速度時,折射角折向法線.
?當(dāng)入射速度小于折射速度時,折射角折離法線.
?當(dāng)垂直界面入射時,傳播方向不改變,屬折射中的特例.
?在波的折射中,波的頻率不改變,波速和波長都發(fā)生改變.
?波發(fā)生折射的原因:是波在不同介質(zhì)中的速度不同.
由惠更斯原理,A、B為同一波面上的兩點,A、B點會發(fā)射子波,經(jīng)⊿t后, B點發(fā)射的子波到達(dá)界面處D點, A點的到達(dá)C點,