高二物理人教选修3-4-12.4《波的反射和折射》-教案

学校：临清实验高中学科：物理作者：杨勇审稿人：李宜雷选修课3-4第12章第4节波浪的反射和折射教案一.教材分析波的反射和折射是人教版高中物理选修课第12章第4节第3-4章机械波的教学内容。这门课是一个课时，主要学习一种波的现象反射和折射。本节的内容是促进光的反射和折射，以供将来研究。二，教学目标1.知识目标：1)知道当波传播到两种介质的界面时会发生反射和折射。2)反射波时，反射角等于入射角，反射波的频率、波速和波长与入射波相同。3)了解不同介质中的波速不同，导致波发生折射，了解折射角与入射角的关系。2.能力目标：培养学生观察、分析和归纳实验的能力。3.情感、态度和价值观目标：通过观察、解释和培养学生观察生活和探索知识的能力。三、教学重点和难点分析教学重点1.波的反射和折射。2.了解波反射和折射中折射角、入射角和反射角之间的关系。3.理解当折射时，波的频率、波速和波长不变。教学困难波的反射和折射被用来解决实际问题。四.学习情境分析我们的学生被分成平行班。没有实验课。学生现有的知识和实验水平之间存在差距。此外，学生在日常生活中会接触到许多关于波浪的知识和现象。他们在初中就已经学习了声波等波的知识，但当时的知识过于感性和肤浅。通过在高中阶段的学习，这些知识将被更科学、更深入地实施。五、教学方法自学辅导法六、教具和课前准备1.学生准备：完成学生指南的课前预习，并检查答案。2.教师准备：制作多媒体课件，课前准备学习计划，课内探究学习计划，课后拓展学习计划，准备教具。3.教具准备：物理投影仪、自制幻灯片、水波槽、长板和厚玻璃板七、课表：1节课八、教学过程(a)开设新课程视频一个演员在山里唱民歌，歌声弥漫在空气中。提问为什么会出现上述现象？【学生讨论分析】在上面的视频中，当演员发出的声波到达悬崖时，它会返回继续传播，使我们听到回声，属于声波的反射现象。那么，当水波在传播过程中遇到障碍物时，它们会产生反射吗？通过真实投影仪进行演示实验和投影在水波槽装置中，金属丝固定在振动片上。A.振动片开始振动，金属丝会周期性地接触水面，形成波源。观察到的现象：从水面上的波源发出一个圆形波。在水槽里放一块长木板，让波源发出圆形的波浪，观察波浪碰到长木板后的现象。观察到的现象：当来自波源的圆波遇到长板时，一排圆波从长板反射回来。老师：波浪反射遵循什么规律？在这节课中，我们将学习相关的内容。(二)开设新的课程1.波面和波线老师：引导学生阅读课本第34页的相关内容，思考问题：(1)什么是波前？什么是波浪线？(2)对于从空间某一点发出的水波和球面波，你如何理解波面和波线？学生：阅读课本，思考问题。投影显示圆形波浪的照片。什么是波面和波浪线？(1)照片中的圆是由同时向各个方向传播的波峰(或波谷)形成的，称为波面。(2)图中垂直于每个波面的线称为波浪线，用来表示波的传播方向。2.惠更斯原理老师：引导学生阅读第34页的相关内容教师：引导学生阅读35页的教材，理解惠更斯原理对波反射过程的解释。学生：读课本。老师：用多媒体展示正确的图片。结合图解说明和总结：(1)入射波的波浪线与平面法线之间的夹角称为入射角。(2)反射波波形与平面法线之间的角度I称为反射角。(3)在反射波时，遵循以下规则：(1)反射角等于入射角(2)反射波的波长、频率和波速与入射波相同。解释现象(1)夏天打雷不停(2)在空房子里大声说话(3)听到声音后，讲话可以持续一段时间现象1:夏天的雷声有时会不停地打雷，因为声波是由云层中的多次反射形成的。现象2:在一个空房间里说话，你会感觉声音更大，因为当声波被普通房间的墙壁、地板、天花板等障碍物反射时，回声和原始声音几乎同时到达人耳，而人耳只能分辨两种声音，相差超过0.1秒。因此，你在房间里听不到回声，只感觉声音比国外大。现象3:演讲厅里的声音在被听到后会持续一段时间。这是因为当声波在室内传播时，会被墙壁、天花板、地板等障碍物反射。每次反射都必须被障碍物吸收。这样，当声源停止发声时，声波必须在室内被反射和吸收多次，最后消失。我们会觉得声源停止发声后会持续一段时间。强化训练为了测量海洋的深度，一位同学用电子发声器在海面上发声。测量了2.2秒后，他听到了回声。众所周知，水中的声速是1450米/秒。海洋有多深？(2)为了测量一根长铁管的长度，同学A把耳朵贴在长铁管的一端，而同学B敲打另一端的铁管。同学A听到的两种声音之间的时间间隔为25秒。已知声音在铸铁和空气中的传播速度分别为390米/秒和340米/秒。铁管有多长？学生回答后，使用真实的投影仪对回答过程进行评论参考答案：(1)解决方案：时钟测量的时间是声音从声音发出的障碍物(海底)反射的时间。此时获得的距离应除以2，以获得所需的距离。海底深度s=1450米/s2.2秒=1595米(2)解决方法：敲铁管的声音可以在铁管和空气中传播。因为声音在铁管中传播很快，所以B听到两种声音，第一种是沿着铁管传来的，第二种是来自空气。假设铁管的长度为L，声音在铁管和空气中传播的时间为t1=和t2=之间。问题是T2-T1=T那么l=t=m/s 2.5s=931m4.波折射老师：我们刚刚研究了波的反射现象。在波的反射过程中，反射波和入射波在同一介质中。如果波从一种介质进入另一种介质会发生什么？学生会总结了基于光的折射现象的猜想，这种现象始于：折射发生了。老师：让我们以水波为例来研究波浪的折射。演示实验实验准备问题：我们应该如何使水波从一种介质进入另一种介质？我们可以在水波槽底面的一部分上放一块厚玻璃板，把槽分成两个区域：深水区(没有厚玻璃板的区域)和浅水区(有厚玻璃板的区域)。由于水波在这两个区域以不同的速度传播，这两个区域可以被视为不同的介质。在物理投影仪上演示：(1)在水槽底面的一部分上放置一块玻璃板，将水槽分成两部分：深水区和浅水区。(2)让水波从深水区射向两个区域的界面，观察现象。观察到的现象：看到从深水进入浅水的波可以继续传播，但是传播方向改变了。学生阅读课文并回答以下问题(1)什么是波的折射？(2)入射角和参考值是多少(1)当一个波从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生变化。这种现象被称为波折射。(2)折射波的波线边界与界面法线之间的夹角R称为折射角。(3)波浪折射遵循以下规则：(1)折射波的频率与入射波的频率相同(2)折射波和入射波的波速和波长不同(3)在波的折射中，入射角和折射角之间有以下关系其中v1和v2是介质I和介质ii中的波速。由于波速由介质决定，所以它是一个常数，只与两种介质有关，与入射角无关，称为第二种介质相对于第一种介质的折射率。那么用来表达如果第二种介质中的波速小于第一种介质中的波速，那么波进入第二种介质后将向法线方向移动。这与实验得到的波的折射定律是一致的。在水波折射演示实验中，水波到达浅水区后传播方向更接近法线，说明水波的传播速度与水深有关，水深越浅，传播速度越小。强化训练(1)如图所示，一系列机械波从一种介质进入另一种介质。假设介质一的波速是v1，介质二的波速是v2，V1: V2是()a1B11cd1(2)在平缓的海滩上，无论海浪向哪个方向传播，它们总是沿着垂直于海岸的方向到达海岸。试着解释这个现象。学生回答，老师对真实投影仪的评论(1)60，=451182.轻微地(三)课堂总结，评论在这节课中，我们主要学习了一个原理、两个现象、五个概念和两个定律。一个原则：惠更斯原则两种现象：波的反射和折射五个概念：波面、波浪线、入射角、反射角和折射角两个定律：波的反射定律(1)入射波的波线、反射波的波线和界面法线在同一平面内，反射角