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2019-2020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(shí)同時(shí)發(fā)生反射和折射 （2）知道波發(fā)生反射現(xiàn)象時(shí)，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(jià)值觀： 教學(xué)重點(diǎn)：惠更斯原理，波的反射和折射規(guī)律 教學(xué)難點(diǎn)：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(shí)，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(yùn)動方式。 2．隱形飛機(jī)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(jī)、導(dǎo)彈）等時(shí)，一部分雷達(dá)波便會反射回來，根據(jù)反射雷達(dá)波的時(shí)間和方位便可以計(jì)算出飛行目標(biāo)的位置。 。 雷達(dá)確定目標(biāo)示意圖 由于一般飛機(jī)的外形比較復(fù)雜，總有許多部分能夠強(qiáng)烈反射雷達(dá)波，因此整個飛機(jī)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(shí)刻，介質(zhì)中處于波峰或波谷的質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)，都可以看作發(fā)射子波的波源，而后任意時(shí)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(shí)刻的波陣面，就可以確定下一時(shí)刻的波陣面。 平面波 uDt 波傳播方向 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(shí)，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(shí)，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： (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(shí)，折射角折向法線. ?當(dāng)入射速度小于折射速度時(shí)，折射角折離法線. ?當(dāng)垂直界面入射時(shí)，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(diǎn)，A、B點(diǎn)會發(fā)射子波，經(jīng)⊿t后， B點(diǎn)發(fā)射的子波到達(dá)界面處D點(diǎn)， A點(diǎn)的到達(dá)C點(diǎn)，