《惠更斯原理》教案2

?惠更斯原理?讲课设计2?惠更斯原理?讲课设计2?惠更斯原理?讲课设计2?惠更斯原理?讲课设计课时目标知识与技术1．知道波流传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，反射波的频次、波速和波长都与入射波同样。3．知道波发生折射是因为波在不同样的介质中速度不同样和折射角与入射角的关系。4．掌握惠更斯原理，理解用惠更斯原理解说波的反射和折射现象。5．认识波面和波线的见解。过程与方法1．在已学过的回声和声音反射与折射的基础上，进一步加深对波的特色的理解。2．经过实验演示和平时生活经验协助讲课，激发学生感觉知识的兴趣。感情、态度与价值观1．培育学生如何理解和学习抽象见解。2．培育学生由现象结论现象的思想模式。课前预习假定水面有一个波源，水波向周围传开。任何振动状态同样的点都构成了一个个圆。我们把这些圆叫做一个个________，而与波面垂直的那些线代表了波的________，叫做________。2．惠更斯原理：介质中任一波面上的各点，都可以看做发射子波的________，此后随意时辰，这些子波在波行进方向的包络面就是________。3．由惠更斯原理我们可推得，在波的反射中，反射角________入射角。答案：1．波面流传方向波线2．波源新的波面3．等于知识概括知识点1波面和波线波面波源惹起的振动在介质中向各个方向流传，假如把某一时辰振动状态同样的点连结起来构成一个面，这个面就叫做波面。比方：①球面波：波阵面是以波源为球心的一个个球面，波线是这些球面的半径，这类波为球面波。②平面波：波面是平面的波为平面波。波线用来表示波的流传方向，在各向同性介质中波线与波面垂直。波面与波线的关系注意：不论是球面波，仍是平面波，同一波面上的各质点振动状况完满同样。知识点2惠更斯原理介质中任一波面上的各点，都可以看做发射子波的波源，此后随意时辰，这些子波在波行进方向的包络面，就是新的波面。比方：注意：惠更斯原理只好解说波的流传方向，不可以解说波的强度。【例1】以下说法正确的选项是( )A．波在介质中流传过程中，振动同样的点连结起来构成的面就叫做波面B．波线是用来表示波的流传方向的，波线与波面老是垂直的C．不论是球面波，仍是平面波，同一波面上各质点的振动状况完满同样D．波面上的各点都可以看作一个个新的小波源，称为子波，子波在行进方向上随意时辰形成的包络面，就是新的波面【答案】B、C、D【解析】振动同样的质点在同一时辰构成的面，叫做波面，故A错；波线表示波的流传方向，在同一种介质中流传时，波线与波面老是垂直，表示为一条直线，在不同样介质中流传时，表示为折线或曲线，但总跟在对应介质中的波面垂直，故B对；波面是同一时辰各质点连线构成的，其上各质点振动状况同样，可以看作同样的一个个新的小波源，这些波往前流传状况同样，经过同样时辰抵达的地点的连线又可以连结成一个面，就形成新的波面，故C、D均正确。【思想点悟】本题察看了波面、波线的定义及二者之间的关系和惠更斯原理，重点是可以联合图示理解和掌握这些比较抽象的见解。对应练习1．关于平面波，波面与波线________；关于球面波，波面是以________为球心的球面，波线沿球面的________方向。介质中任一波面上的各点，都可以看做________。答案：垂直波源半径发射子波的波源知识点3波的反射定义：当波碰到阻拦物时，会返回到本来的介质中连续流传，这类现象叫波的反射。入射角：入射波线与法线的夹角，如图

12－6－1中所示的α。反射角：反射波线与法线的夹角，如图

12－6－1中所示的β。反射定律①反射波线，入射波线和法线在同一平面内；②反射波线与入射波线分居法线双侧；③反射角等于入射角，即α＝β。注意：在反射现象中，反射波的波长、频次和波速都跟入射波的完满同样。【例2】用惠更斯原理证明平面波的反射定律。【证明】如图12－6－2所示a、b、c是入射波的波线，a′、b′、c′是反射波的波线。AB、A′B′分别是入射波中abc包络成的、反射波中a′b′c′包络成的波面。因为波从B流传到B′所用的时间与波从A流传到A′所用的时间是同样的。而波在同种介质中的波速同样，故B′B＝AA′。AB、A′B′分别与入射波线、反射波线垂直，故直角△AB′B≌B′AA′，所以∠A′AB′＝∠BB′A。入射角i和反射角i′分别为∠BB′A和∠A′AB′的余角，所以i′＝i。也就是说，在波的反射中，反射角等于入射角。【思想点悟】波在流传过程中，在同一平均介质中不论是直线流传，仍是反射，由同一个包络面抵达另一个包络面的时间是同样的。知识点4波的折射定义：波流传到两种不同样的可流传波的介质界面时，会有一局部进入第二介质中，但波线会发生变化，这类现象叫波的折射。入射角：入射波线与法线间的夹角，如图

12－6－3所示中θ1。折射角：折射波线与法线间的夹角，如图

12－6－3所示中θ2。折射定律①折射波线、入射波线和法线在同一平面内；②折射波线与入射波线分居法线双侧；③入射角的正弦与折射角正弦的比值为一常数。v1折射率：v1、v2分别是表示波在两种介质中的速度，n12＝v2叫做第2种介v1sinθ1质对第1种介质的折射率，由折射定律可知：n12＝＝。v2sinθ2注意：①波从一种介质射入另一种介质时，流传的方向会发生改变，而波的频次不改变。1v1＝n12①因为sinθ＝v2sinθ2v1＝λ1f②v2＝λ2f③所以波速与波长关系为：sinθ1v1＝1＝v2λ＝n12④sinθ2λ2sinθ1v1可知，当v1＞v2时，θ2＜θ1；v1＜v2时，θ2＞θ1，即当颠簸②由sinθ2＝v2从波速大的介质进入波速小的介质时，波线发生近法线折射；当颠簸从波速小的介质进入波速大的介质时，波线发生远法线折射。【例3】某列波以60°的入射角从甲介质射到乙介质的界面上同时发生反射和折射，假定反射线与折射线成90°角，波在乙介质中的波速为1.2×105km/s，求波在甲介质中的速度是多少？635【答案】5×10km/s【解析】依据题意波的反射与折射如图12－6－4所示sin60°v甲由折射定律得：sin30°＝v乙sin60°v甲＝sin30°325v乙＝1×1.2×10km/s2＝653×105km/s。sinθ1v1【思想点悟】本题是对折射定律sinθ2＝v2的察看，重点是注意θ与v的对应，同种介质的θ1和v1与另一种介质中的θ2和v2符合折射定律，千万别混杂。规律研究折射定律的推导与结论2.从图12－6－5可以看出在同一时间t内波在介质Ⅰ中流传的距离BB′＝v1t，波在介质Ⅱ中流传的距离AA′＝v2t。(v1、v2分别是波在介质Ⅰ、Ⅱ中的速度)又由几何关系：BB′＝AB′sinθ1AA′＝AB′sinθ2BBAB1v1tt，所以有AA′＝AB′sinθ2＝v2sinθ1v1(折射定律)即sinθ2＝v2由上式可以看出：当v1>v2时，θ1>θ2，折射线折向法线，当v1<v2时，θ1<θ2，折射线折离法线。2．入射波、反射波、折射波的波速、波长、频次的关系反射波的波长、频次、波速都与入射波同样。折射波的频次与入射波的频次同样，波速、波长都不