第十二章第4节《波的反射和折射》教案

1、文档编码 : CV7D4M7M5K6 HT2F10S8U9Y1 ZJ2C3X1O3D7选修 3-4 第十二章第4 节波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3-4机械波第12 章第 4 节的教学内容,本节课为一个课时,主要学习波的一种现象 和折射是很好的促进；二、 教学目标 1、学问目标：- 反射和折射；本节内容是对以后学习光的反射1）、知道波传播到两种介质交界面时会发生反射和折射；2）、知道波发生反射时,反射角等于入射角,反射波的频率、波速和波长都与入射波相 同；3）、知道波发生折射是由于波在不同的介质中速度不同,知道折射角与入射角的关系；2、才能目标：培养同学对试验

2、的观看、分析和归纳的才能；3、情感、态度和价值观目标：通过对现象的观看、说明、培养同学观看生活,探究学问的才能；三、教学重点、难点分析教学重点1、波的反射和折射现象；2、知道波的反射和折射现象中折射角与入射角及反射角的关系；3、懂得波发生折射时的频率、波速和波长都不转变；教学难点 用波的反射和折射现象解决实际问题；四、学情分析 我们的同学属于平行分班,没有试验班,同学已有的学问和试验水平有差距；而且同学 在日常生活中会接触到很多的有关波的学问和现象,在中学已经学过诸如声波之类的波的知 识,但是那时候的学问过于感性和肤浅,通过高中的学习会把学问落实的更加科学和深刻；五、 教学方法 自学辅导法六、

3、教具和课前预备 1、同学预备：把导学案的课前预习内容做完整并且核对答案；2、老师的预备：多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延长拓展学案,仍有教具的预备；3.教具预备：实物投影仪,自制投影片,水波槽,长木板和厚玻璃板各一块 七、课时支配：1 课时 八、教学过程（一）引入新课放录像一位演员在山中唱山歌,歌声缭绕不断；提出问题为什么会产生上述现象？同学争辩分析上述录像中：演员发出的声波传到山崖时,会返回来连续传播,使我 们听到回声,这属于声波的反射现象；那么：水波在传播过程中遇到障碍物时,能不能产生反射现象呢？做演示试验,并通过实物投影仪投影在水波槽的装置中,把一根金属丝固定在振动片上

4、；a让振动片开头振动,金属丝将周期性地触动水面,形成波源；观看到的现象：在水面上从波源发出一列圆形水波；b在水槽中放一块长木板,让波源发出圆形波,观看水波遇到长木板后发生的现象；观看到的现象：从波源发出的圆形波遇到长木板后,有一列圆形波从长木板反射回来；老师：波的反射现象中遵循哪些规律呢？这节课我们就来学习有关的内容；（二）进行新课1波面和波线老师：引导同学阅读教材34 页有关内容,摸索问题：（1）什么是波面？什么是波线？（2）对于水波和空间一点发出的球面波为例,如何懂得波面 和波线？同学：阅读教材,摸索问题；投影出示圆形波的照片；介绍什么是波面和波线：（1）照片中的圆形是朝各个方向传播的波峰

5、（或波谷）在同一时刻构成的,叫做波面；（2）图中与各个波面垂直的线叫波线,用来表示波的传播方向；2惠更斯原理老师：引导同学阅读教材34 页有关内容,摸索问题：（1）惠更斯原理的内容是什么？（2）以球面波为例,应用惠更斯原懂得释波的传播；同学：阅读教材,摸索问题；3波的反射老师：引导同学阅读教材 同学：阅读教材；35 页有关内容,体会用惠更斯原理对波的反射过程的说明；老师：用多媒体出示右图；结合图形讲解、总结：（1）入射波的波线与平面法线的夹角 i 叫做入射角；（2）反射波的波形与平面法线的夹角 i 叫做反射 角；（3）在波的反射中,遵循下述规律：反射角等于入射角 反射波的波长、频率和波速都跟入

6、射波的相同；说明现象（1）夏日的雷声轰鸣不绝（2）在空房子里讲话,声音较响（3）讲演时听到声音发出后仍能连续一段时间 现象一：夏日的雷声有时轰鸣不绝,缘由是声波在云层里多次反射形成的；现象二：在空房间里讲话,会感到声音更响,是由于声波在一般房间里遇到墙壁、地面、天花板等障碍物发生反射时,由于很近,回声和原声几乎同时到达人耳,而人耳只能区分开 相差 0.1 s 以上的两个声音 .所以在房间里听不到回声,只会感到声音比在野外大些；现象三：讲演厅内听到声音发出后仍能连续一段时间,是由于声波在室内传播时,要被墙壁、天花板、地板等障碍物反射,每反射一次都要被障碍物吸取一些,这样,当声源停止 发声后,声波

7、在室内要经过多次反射和吸取,最终才消逝,我们就会感觉到声源停止发声后,仍会连续一段时间；强化训练（1）为了测海的深度,一同学利用电子发声器对着海面发声,测得 2.2 s 后听到回声,已 知声音在水中的速度是 1450 m/s ,求此海有多深？（2）为了测一根长铁管的长度,甲同学把耳朵贴在长铁管的一端,乙同学在另一端敲一下这根铁管, 测得甲听到的两次响声的时间间隔 别为 390 m/s 和 340 m/s ,这根铁管有多长？25 s,已知声音在铸铁和空气里传播的速度分同学解答后,用实物投影仪对解答过程进评析参考答案：（1）解：钟表测出的时间是从声音发出的障碍物（海底）这个时间求得的距离应除以 2

8、 才是所求的距离 .海底深度 s= 1 1450 m/s 2.2 s=1595 m2,把声音反射回来的时间,由（2）解：乙敲铁管的声音可以在铁管和空气中传播,由于声音在铁管传播的速度快,所 以乙听到的两次响声,第一次是沿铁管传来的,其次次是由空气传来的；设铁管长为l,声音在铁管里和空气里传播的时间分别为t1=1和 t2=1.由题意有：v 1v2t2-t 1=11= t；v2v1就 l=v 1v22 t=3910340m/s 2.5 s=931 m v 1v39103404波的折射 老师：刚才我们争辩了波的反射现象,波的反射过程中反射波和入射波在同一种介质中,那么假如波由一种介质进入另一种介质时

9、,会发生什么现象呢？同学会结合中学学过的光的折射现象总结猜想：发生折射现象；老师：下边我们以水波为例,来争辩波的折射现象；演示试验试验预备题：要让水波从一种介质进入另一种介质,我们应如何做？我们可以在水波槽的一部分底面上放一块厚玻璃板,使槽分成两个区域：深水区（没有 放厚玻璃板的区域）和浅水区 （放厚玻璃板的区域） ,由于水波在这两个区域的传播速度不同,因而可以把这两个区域看作是不同的介质；在实物投影仪上进行演示：（1）在水波槽的一部分底面上放一块玻璃板,把槽分成深水区和浅水区两部分；（2）让水波由深水区射到两个区域的界面上,观看发生的现象；观看到的现象：看到波由深水区进入浅水区能连续传播,但

10、是转变了传播方向；同学阅读课文,解答以下摸索题（1）什么是波的折射？（2）什么叫入射角和折射角？（3）在波的折射中遵循什么规律？老师总结传播的方向会发生转变,这种现象叫做波的折射；（1）波从一种介质射入另一种介质时,（2）折射波的波线界与界面法线之间的夹角 r 叫做折射角；（3）在波的折射中遵循以下规律：折射波与入射波的频率相同 折射波和入射波的波速和波长不同在波的折射中,入射角 1和折射角 2之间有下述关系 sin 1 v 1sin 2 v 2其中 v1 和 v2 是在介质和介质中的波速；由于波速是由介质准备的,故 v 1 是一个只 v 2与两种介质有关而与入射角无关的常数,叫做第 2 种介

11、质相对第 1 种介质的折射率；用 n 12 表示,就 n 12v 1v 2假如第 2 种介质中的波速小于第1 种介质中的波速,波在进入第2 种介质后,传播方向将向法线靠拢；这与试验得到的波的折射定律一样；在水波的折射演示试验中,水波到达浅水区后,传播方向向法线靠拢,说明水波的传播 速度与水深有关,水越浅,传播速度越小；强化训练（1）如以下图是一列机械波从一种介质进入另一种介质中发生的现象,已知波在介质中的波速为v1,波在介质D2 3中的波速为v2,就 v1v2 为（）C3 2A12B2 1 （2）在平缓的海滩上会看到,不论海中的波向什么方向传播,当到达岸边时总是大约沿 着垂直于岸的方向传来,试说明这种现象；同学解答,老师在实物投影仪上评析参考答案：（1）1=60 ,2=45 v 1sin13此题选 C v2sin222.略（三）课堂总结、点评 本节课我们主要学习了一个原理、二种现象、五个概念、二条规律 一个原理：惠更斯原理 二种现象：波的反射和波的折射 五个概念：波面、波线、入射角、反射角、折射角 二条规律：波的反射规律（1）入射波的波线、反射波的波线和界面法线在同一平面内,反射角等于入射