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2019-2020年高中物理 波的反射和折射教學(xué)設(shè)計(jì) 新人教選修3-4 課題 第四節(jié) 波的反射和折射 課型 新授課 總 1 課時(shí)，第 1 課時(shí) 教學(xué) 目標(biāo) 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(zhǎng)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(zhǎng)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 重點(diǎn) 惠更斯原理，波的反射和折射規(guī)律 難點(diǎn) 惠更斯原理 教法 課堂演示，flash課件 教 學(xué) 活 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 教 師 活 動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 備注 一.引入新課 1、教師演示水波的反射，激發(fā)學(xué)生的動(dòng)手欲望 2、通過(guò)播放記錄短片《應(yīng)聲阿哥》6歲的北京兒童京京，跟著梅干阿叔到了神秘的景頗山，通過(guò)山里的回音引出聲波的反射，使同學(xué)們重溫童年美好回憶，使得課堂上緊張的氣氛得以緩解。 3、用flash課件介紹天壇回音的原理 4、引入蝙蝠夜間活動(dòng)是靠超聲波的反射，隱形飛機(jī)F—117原理 （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(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)蝙蝠是靠高頻率的尖叫來(lái)確定障礙物的位置的。這種尖叫聲在每秒2萬(wàn)到10萬(wàn)赫茲之間，我們的耳朵對(duì)這樣頻率范圍內(nèi)的聲波是聽(tīng)不到的。這樣的聲波稱(chēng)為超聲波。蝙蝠發(fā)出超聲波，然后借助物體反射回來(lái)的回聲，就能判斷出所接近的物體的大小、形狀和運(yùn)動(dòng)方式。 （2）．隱形飛機(jī)F—117：雷達(dá)是利用無(wú)線電波發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，并測(cè)定其位置的設(shè)備。由于無(wú)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(huì)反射回來(lái)，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。 教 學(xué) 活 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 教 師 活 動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 備注 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(gè)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 演示波反射的錄象 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(lái)表示波的傳播 方向的跟各個(gè)波面垂直的 線叫做波線． 教后 補(bǔ)記 教 學(xué) 活 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 教 師 活 動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 備注 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。 教師：（flash課件演示球面波和平面波） 教后 補(bǔ)記 教 學(xué) 活 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 教 師 活 動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 備注 平面波 uDt 波傳播方向 二.波的反射 【演示】觀察反射現(xiàn)象．在水波槽中放一塊長(zhǎng)木板，會(huì)看到從波源發(fā)出的圓形波，遇到長(zhǎng)木板后有一列圓形波從長(zhǎng)木板反射回來(lái)． 1.波遇到障礙物會(huì)返回來(lái)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． 教后 補(bǔ)記 教 學(xué) 活 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 教 師 活 動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 備注 ?反射波的波長(zhǎng)、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 二. 波的折射 【演示】在水槽的一部分底面上放一塊厚玻璃板，使槽分為深水區(qū)和淺水區(qū)兩個(gè)區(qū)域，（水波在這兩個(gè)區(qū)域中傳播速度不同，因而可以把這兩個(gè)區(qū)域看做是不同的介質(zhì)），讓水波從深水區(qū)射到兩個(gè)區(qū)域分界面上，并用投影儀將演示現(xiàn)象投影到屏幕上．同學(xué)們可以看到波由深水區(qū)進(jìn)入淺水區(qū)繼續(xù)傳播，但是改變了傳播方向． 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． 教后 補(bǔ)記 教 學(xué) 活 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 教 師 活 動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 備注 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(zhǎng)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(huì)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)， 分析下列現(xiàn)象： 1、 夏日的雷聲轟鳴不絕？ 2、 在空房間里講話感覺(jué)聲音響？ 3、 回音？ 課堂跟蹤反饋 1、人要把原聲與回聲區(qū)分出來(lái)，則障礙物離人至少多遠(yuǎn)？（已知聲音在空氣中的傳播速度340m/s） 教后 補(bǔ)記