惠更斯基礎(chǔ)學習知識原理波的反射與折射

,.2.4惠更斯原理 波的反射與折射【教材分析】教材首先介紹了惠更斯原理，要求學生了解波面、波線等概念，學會利用惠更斯原理確謝謝閱讀定下一時刻新的波面。在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學生觀察和研究波的反射現(xiàn)象和波的折射現(xiàn)象及其規(guī)精品文檔放心下載律，并利用惠更斯原理進行論證?！窘贪改繕恕坷斫饣莞乖碇啦òl(fā)生反射時，反射角等于入射角，反射波的頻率，波速、波長都與入射波相同謝謝閱讀知道波發(fā)生折射是由于波在不同介質(zhì)中速度不同知道折射角與入射角的關(guān)系【教案重難點】重點是使學生掌握波的反射與折射的規(guī)律難點是理解惠更斯原理【教案思路】通過現(xiàn)象引入新課，激發(fā)學生的好奇性，然后在教師的組織下首先學習惠更斯原理，使感謝閱讀學生了解波在傳播時某一時刻的波面上的各點都可以認為是一個新的波源，向各個方向發(fā)出精品文檔放心下載子波，由此可以確定下一時刻的波面。在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學生對波的反射和折射規(guī)律分別進謝謝閱讀行探究和論證。主要手段是先通過對實驗現(xiàn)象的觀察、分析得出大致的規(guī)律，進而利用惠更感謝閱讀斯原理進行分析論證，最后分別得出波的反射和折射現(xiàn)象中滿足的規(guī)律——反射定律和折感謝閱讀射定律。這樣教案的目的在于使學生開闊視野，了解科學家研究物理現(xiàn)象的極為巧妙的思維謝謝閱讀方法。通過例題和練習，使學生熟練掌握入射角、反射角、折射角和折射率的概念和反射定精品文檔放心下載律和折射定律，并會應(yīng)用解題。,.【教案器材】發(fā)波水槽、投影儀、自制多媒體課件等【教案過程】◆新課導(dǎo)入教師：各種波在傳播過程中，遇到較大的障礙物時，都會發(fā)生反射現(xiàn)象．聲波在遇到較精品文檔放心下載大的障礙物后也會反射回來．反射回來的聲波傳入人耳，聽到的就是回聲，我們在山中、在謝謝閱讀大的空房間里大聲說話時，都會聽到回聲。學生：回顧生活中的體驗。教師：演示實驗——水波的反射現(xiàn)象，并指導(dǎo)學生觀察認識（采用發(fā)波水槽和實物投謝謝閱讀影儀）。學生：觀察實驗，認識現(xiàn)象。教師：提出問題：波為什么會有這樣的現(xiàn)象呢？其有何規(guī)律呢？感謝閱讀要了解這些問題，我們必須先學習惠更斯原理?！粜抡n展示一、惠更斯原理1．相關(guān)概念：波面、波前和波線：教師：引導(dǎo)學生思考問題：如何表示波傳播的方向？然后指導(dǎo)學生閱讀教材40頁有關(guān)內(nèi)容，理解：（1）什么是波面？什么是波線？（2）對于水波和空間一點發(fā)出的球面波和平面波為例，如何理解波面和波線？精品文檔放心下載學生：閱讀教材，思考理解：,.（1）在波的傳播過程中，任一時刻介質(zhì)中任何振動狀態(tài)相同的點聯(lián)結(jié)成的面叫做波面，謝謝閱讀又叫波前。（2）圖中與各個波面垂直的線叫波線，用來表示波的傳播方向。2．相關(guān)概念：子波源和子波——惠更斯原理教師：根據(jù)教材40頁有關(guān)內(nèi)容，邊講vtvtS1解邊畫出下列板圖，也可以利用PPT的動畫S2功能逐步畫出下一時刻子波的包絡(luò)面，讓學S2生理解惠更斯對波的傳播的研究結(jié)果S1⑴球面波⑵平面波學生：閱讀教材，思考理解：（1）理解并能敘述惠更斯原理：（1690年提出）介質(zhì)中波前上的各點，都可以看做精品文檔放心下載一個新的波源（子波源），能夠發(fā)出子波；其后，這些子波的包絡(luò)面就是新的波面，這就是謝謝閱讀惠更斯原理。（2）理解子波源、子波這一對概念（3）如何根據(jù)某時刻的波面和波線，作出過一段時間后新的波面？感謝閱讀二、研究機械波的反射規(guī)律教師：在剛才的實驗中大家看到，波遇到擋板后傳播方向發(fā)了改變，那么入射到擋板上精品文檔放心下載的水波被反射后，他的傳播方向有什么規(guī)律呢？結(jié)合課本圖2-24，引導(dǎo)學生利用惠更斯原理進行分析論證．謝謝閱讀某時刻到達擋板A點的波，作為子波源發(fā)出的波在下一時刻波面半徑是t，假如在t感謝閱讀dNN′a′cb′bc′aBDd′B′B1ii′B″B2ii′AE1E2C波的反射,.內(nèi)B點作為子波源發(fā)出的子波面剛好到達C點，則B’、B”點作為子波源發(fā)出的子波面應(yīng)謝謝閱讀是從E2、E1點所作半徑分別為t和2t的球面，從而作出這些球面的包絡(luò)面。精品文檔放心下載3 3學生：閱讀教材，理解反射現(xiàn)象；并證明波的反射定律。如果學生證明有困難，老師可在學生思考后給出證明過程：感謝閱讀∵∠ABC=∠ADC=90°（波線垂直于波面）又∵i=∠BAC，i’=∠DCA （同角的余角相等）感謝閱讀BC=AD=t∴sini=sin∠BAC=BC，sini’=sin∠DCA=AD精品文檔放心下載AC AC故i=i’，即反射角等于入射角。三、研究機械波的折射規(guī)律教師：在實物投影儀上再進行演示：（1）在水波槽的一部分底面上放一塊玻璃板，把槽分成深水區(qū)和淺水區(qū)兩部分。謝謝閱讀（2）讓水波由深水區(qū)射到兩個區(qū)域的界面上，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。謝謝閱讀（3）明確觀察到的現(xiàn)象：看到波由深水區(qū)進入淺水區(qū)能繼續(xù)傳播，但是改變了傳播方精品文檔放心下載向。引導(dǎo)學生閱讀教材42~43頁有關(guān)內(nèi)容，看看書上的實驗結(jié)果與我們觀察到的現(xiàn)象是否一致；閱讀課本上用惠更斯原理對波的折射定律所作出的證明過程。

d N介質(zhì)Ⅰ：波速v1ba BiA E1 E2 CrD d′c′介質(zhì)Ⅱ：波速v2 b′a′波的折射,.學生：閱讀課文，解答下列思考并理解：（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規(guī)律？閱讀課本上用惠更斯原理對波的折射定律所作出的感謝閱讀證明過程。教師：總結(jié)折射現(xiàn)象所遵從的規(guī)律：（1）波從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時，傳播的方向會發(fā)生改變，這種現(xiàn)象叫做波的折感謝閱讀射。（2）入射波的波線與界面法線的夾角i叫做入射角。折射波的波線界與界面法線之間精品文檔放心下載的夾角r叫做折射角。（3）在波的折射中遵循下列規(guī)律：①折射波與入射波的頻率相同；②折射波和入射波的波速和波長不同感謝閱讀③在波的折射中，入射角θ1和折射角θ2之間有sin v下述關(guān)系sin1 v12 2這就是波的折射定律。其中v1和v2是在介質(zhì)Ⅰ和介質(zhì)Ⅱ中的波速。由謝謝閱讀v于波速是由介質(zhì)決定的，故 1 是一個只與兩種介質(zhì)v2有關(guān)而與入射角無關(guān)的常數(shù)，叫做第2種介質(zhì)相對第1種介質(zhì)的折射率。用n21表示，則精品文檔放心下載nv121v2如果v2<v1，波在進入第2種介質(zhì)后傳播方向?qū)⑾蚩拷ň€的方向偏折。精品文檔放心下載如果v2>v1，波在進入第2種介質(zhì)后傳播方向?qū)⑦h離法線的方向偏折。感謝閱讀,.這與實驗中波的折射現(xiàn)象一致：在水波的折射演示實驗中，水波到達淺水區(qū)后，傳播速感謝閱讀度減小，傳播方向向法線靠攏。我們觀察到的正是這樣?！舭咐治觥纠?】有一輛汽車以15m/s的速度勻速行駛，在其正前方有一陡峭山崖，汽車鳴笛精品文檔放心下載2s后司機聽到回聲，此時汽車距山崖的距離有多遠?(v聲340m/s)精品文檔放心下載解讀：本題中汽車在運動，聲音在傳播，使得情景變得較復(fù)雜，畫出汽車與聲音運動過程示意圖如圖所示，設(shè)汽車由A謝謝閱讀到C位移為x1，C到山崖距離為x2，設(shè)汽車鳴笛到司機聽到回精品文檔放心下載聲時間為t，有t=2s．則：x1x12x2=t．vv聲聲解得x=vtxvtvt(34015)2m=325m．聲1聲車2222【例2】如圖所示，是聲波從介質(zhì)Ⅰ進入介質(zhì)Ⅱ的折射情況，精品文檔放心下載由圖判斷下面說法中正確的是( )A．入射角大于折射角，聲波在介質(zhì)Ⅰ中的波速大于它在介質(zhì)Ⅱ中的波速感謝閱讀B．入射角大于折射角，Ⅰ可能是空氣，Ⅱ可能是水C．入射角小于折射角，Ⅰ可能是鋼鐵，Ⅱ可能是空氣D．介質(zhì)Ⅰ中波速v1與介質(zhì)Ⅱ中波速v2滿足：v=sin12vsin21解讀：選A．圖中MN為介質(zhì)界面，虛線為法線，θ1為入射角，θ2為折射角，從圖可謝謝閱讀,.sin v直接看出入射角大于折射角(θ1>θ2)，則選項C錯誤；根據(jù)折射規(guī)律有sin1 =v1>1，所謝謝閱讀2 2v1>v2，選項D錯誤，選項A正確；聲波在液體、固體中的速度大于在氣體中的速度，選項B錯誤．精品文檔放心下載◆反饋練習1．如圖所示，某列波以60°的入射角由甲介質(zhì)射到乙介質(zhì)的界面上同時產(chǎn)生反射和折射，若反射波的波線與折射波的波線的夾角為90°，此波在乙介質(zhì)中的波速為感謝閱讀1.2×105km/s.(1)該波的折射角為________．(2)該波在甲介質(zhì)中的傳播速度為多少？正確答案：（1）由反射定律可得反射角為60°由題圖的幾何關(guān)系可得折射角為r=30°精品文檔放心下載（2）由波的折射定律得sinisin60032.08105km/s1.2105甲sinr乙sin300乙1◆課堂總結(jié)本節(jié)的知識點（概念和規(guī)律）較多，可概括如下：一個原理：惠更斯原理兩種現(xiàn)象：波的反射和波的折射兩個定律：波的反射定律、波的折射定律,.多個概念：波面、波前、波線、入射角、