高二物理人教選修3-4-12.4《波的反射和折射》-教案(共7頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上學(xué)校：臨清實驗高中 學(xué)科：物理 編寫人：楊勇審稿人：李以磊選修3-4第十二章第4節(jié) 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選修3-4機(jī)械波第12章第4節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，本節(jié)課為一個課時，主要學(xué)習(xí)波的一種現(xiàn)象-反射和折射。本節(jié)內(nèi)容是對以后學(xué)習(xí)光的反射和折射是很好的促進(jìn)。二、教學(xué)目標(biāo)1、知識目標(biāo)：1）、知道波傳播到兩種介質(zhì)交界面時會發(fā)生反射和折射。2）、知道波發(fā)生反射時，反射角等于入射角，反射波的頻率、波速和波長都與入射波相同。3）、知道波發(fā)生折射是由于波在不同的介質(zhì)中速度不同，知道折射角與入射角的關(guān)系。2、能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生對實驗的觀察、分析和歸納的

2、能力。3、情感、態(tài)度和價值觀目標(biāo)：通過對現(xiàn)象的觀察、解釋、培養(yǎng)學(xué)生觀察生活，探索知識的能力。三、教學(xué)重點、難點分析教學(xué)重點1、波的反射和折射現(xiàn)象。2、知道波的反射和折射現(xiàn)象中折射角與入射角及反射角的關(guān)系。3、理解波發(fā)生折射時的頻率、波速和波長都不改變。教學(xué)難點用波的反射和折射現(xiàn)象解決實際問題。四、學(xué)情分析我們的學(xué)生屬于平行分班，沒有實驗班，學(xué)生已有的知識和實驗水平有差距。而且學(xué)生在日常生活中會接觸到很多的有關(guān)波的知識和現(xiàn)象，在初中已經(jīng)學(xué)過諸如聲波之類的波的知識，但是那時候的知識過于感性和膚淺，通過高中的學(xué)習(xí)會把知識落實的更加科學(xué)和深刻。五、教學(xué)方法自學(xué)輔導(dǎo)法 六、教具和課前準(zhǔn)備1、學(xué)

3、生準(zhǔn)備：把導(dǎo)學(xué)案的課前預(yù)習(xí)內(nèi)容做完整并且核對答案。2、教師的準(zhǔn)備：多媒體課件制作，課前預(yù)習(xí)學(xué)案，課內(nèi)探究學(xué)案，課后延伸拓展學(xué)案，還有教具的準(zhǔn)備。3.教具準(zhǔn)備：實物投影儀，自制投影片，水波槽，長木板和厚玻璃板各一塊七、課時安排：1課時八、教學(xué)過程（一）引入新課放錄像一位演員在山中唱山歌，歌聲繚繞不斷。提出問題為什么會產(chǎn)生上述現(xiàn)象？學(xué)生討論分析上述錄像中：演員發(fā)出的聲波傳到山崖時，會返回來繼續(xù)傳播，使我們聽到回聲，這屬于聲波的反射現(xiàn)象。那么：水波在傳播過程中遇到障礙物時，能不能產(chǎn)生反射現(xiàn)象呢？做演示實驗，并通過實物投影儀投影在水波槽的裝置中，把一根金屬絲固定在振動片上。a讓振動片開始振動，金屬絲將

4、周期性地觸動水面，形成波源。觀察到的現(xiàn)象：在水面上從波源發(fā)出一列圓形水波。b在水槽中放一塊長木板，讓波源發(fā)出圓形波，觀察水波遇到長木板后發(fā)生的現(xiàn)象。觀察到的現(xiàn)象：從波源發(fā)出的圓形波遇到長木板后，有一列圓形波從長木板反射回來。教師：波的反射現(xiàn)象中遵循哪些規(guī)律呢？這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)有關(guān)的內(nèi)容。（二）進(jìn)行新課1波面和波線教師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材34頁有關(guān)內(nèi)容，思考問題：（1）什么是波面？什么是波線？（2）對于水波和空間一點發(fā)出的球面波為例，如何理解波面和波線？學(xué)生：閱讀教材，思考問題。投影出示圓形波的照片。介紹什么是波面和波線：（1）照片中的圓形是朝各個方向傳播的波峰（或波谷）在同一時刻構(gòu)成的，叫做波

5、面。（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惠更斯原理教師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材34頁有關(guān)內(nèi)容，思考問題：（1）惠更斯原理的內(nèi)容是什么？（2）以球面波為例，應(yīng)用惠更斯原理解釋波的傳播。學(xué)生：閱讀教材，思考問題。3波的反射教師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材35頁有關(guān)內(nèi)容，體會用惠更斯原理對波的反射過程的解釋。學(xué)生：閱讀教材。教師：用多媒體出示右圖。結(jié)合圖形講解、總結(jié)：（1）入射波的波線與平面法線的夾角i叫做入射角。（2）反射波的波形與平面法線的夾角i叫做反射角。（3）在波的反射中，遵循下述規(guī)律：反射角等于入射角反射波的波長、頻率和波速都跟入射波的相同。解釋現(xiàn)象（1）夏日的雷聲轟鳴不絕（2）在

6、空房子里講話，聲音較響（3）講演時聽到聲音發(fā)出后還能持續(xù)一段時間現(xiàn)象一：夏日的雷聲有時轟鳴不絕，原因是聲波在云層里多次反射形成的?，F(xiàn)象二：在空房間里講話，會感到聲音更響，是因為聲波在普通房間里遇到墻壁、地面、天花板等障礙物發(fā)生反射時，由于很近，回聲和原聲幾乎同時到達(dá)人耳，而人耳只能區(qū)分開相差0.1 s以上的兩個聲音.所以在房間里聽不到回聲，只會感到聲音比在野外大些?，F(xiàn)象三：講演廳內(nèi)聽到聲音發(fā)出后還能持續(xù)一段時間，是由于聲波在室內(nèi)傳播時，要被墻壁、天花板、地板等障礙物反射，每反射一次都要被障礙物吸收一些，這樣，當(dāng)聲源停止發(fā)聲后，聲波在室內(nèi)要經(jīng)過多次反射和吸收，最后才消失，我們就會感覺到聲源停止發(fā)

7、聲后，還會持續(xù)一段時間。強化訓(xùn)練（1）為了測海的深度，一同學(xué)利用電子發(fā)聲器對著海面發(fā)聲，測得2.2 s后聽到回聲，已知聲音在水中的速度是1450 m/s，求此海有多深？（2）為了測一根長鐵管的長度，甲同學(xué)把耳朵貼在長鐵管的一端，乙同學(xué)在另一端敲一下這根鐵管，測得甲聽到的兩次響聲的時間間隔25 s，已知聲音在鑄鐵和空氣里傳播的速度分別為390 m/s和340 m/s，這根鐵管有多長？學(xué)生解答后，用實物投影儀對解答過程進(jìn)評析參考答案：（1）解：鐘表測出的時間是從聲音發(fā)出的障礙物（海底），把聲音反射回來的時間，由這個時間求得的距離應(yīng)除以2才是所求的距離.海底深度s=×1450 m/s

8、15;2.2 s=1595 m（2）解：乙敲鐵管的聲音可以在鐵管和空氣中傳播，因為聲音在鐵管傳播的速度快，所以乙聽到的兩次響聲，第一次是沿鐵管傳來的，第二次是由空氣傳來的。設(shè)鐵管長為l，聲音在鐵管里和空氣里傳播的時間分別為t1=和t2=.由題意有：t2-t1=t。則l=t=m/s×2.5 s=931 m4波的折射教師：剛才我們研究了波的反射現(xiàn)象，波的反射過程中反射波和入射波在同一種介質(zhì)中，那么如果波由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，會發(fā)生什么現(xiàn)象呢？學(xué)生會結(jié)合初中學(xué)過的光的折射現(xiàn)象總結(jié)猜想：發(fā)生折射現(xiàn)象。教師：下邊我們以水波為例，來研究波的折射現(xiàn)象。演示實驗實驗準(zhǔn)備題：要讓水波從一種介質(zhì)進(jìn)

9、入另一種介質(zhì)，我們應(yīng)如何做？我們可以在水波槽的一部分底面上放一塊厚玻璃板，使槽分成兩個區(qū)域：深水區(qū)（沒有放厚玻璃板的區(qū)域）和淺水區(qū)（放厚玻璃板的區(qū)域），由于水波在這兩個區(qū)域的傳播速度不同，因而可以把這兩個區(qū)域看作是不同的介質(zhì)。在實物投影儀上進(jìn)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。（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。觀察到的現(xiàn)象：看到波由深水區(qū)進(jìn)入淺水區(qū)能繼續(xù)傳播，但是改變了傳播方向。學(xué)生閱讀課文，解答下列思考題（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？教師總結(jié)（1）波從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)

10、時，傳播的方向會發(fā)生改變，這種現(xiàn)象叫做波的折射。（2）折射波的波線界與界面法線之間的夾角r叫做折射角。（3）在波的折射中遵循下列規(guī)律：折射波與入射波的頻率相同折射波和入射波的波速和波長不同在波的折射中，入射角和折射角之間有下述關(guān)系其中v1和v2是在介質(zhì)和介質(zhì)中的波速。由于波速是由介質(zhì)決定的，故是一個只與兩種介質(zhì)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。用表示，則 如果第2種介質(zhì)中的波速小于第1種介質(zhì)中的波速，波在進(jìn)入第2種介質(zhì)后，傳播方向?qū)⑾蚍ň€靠攏。這與實驗得到的波的折射定律一致。在水波的折射演示實驗中，水波到達(dá)淺水區(qū)后，傳播方向向法線靠攏，說明水波的傳播速度與水深有關(guān)

11、，水越淺，傳播速度越小。強化訓(xùn)練（1）如圖所示是一列機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)中發(fā)生的現(xiàn)象，已知波在介質(zhì)中的波速為v1，波在介質(zhì)中的波速為v2，則v1v2為（ ）A1 B1 C D（2）在平緩的海灘上會看到，不論海中的波向什么方向傳播，當(dāng)?shù)竭_(dá)岸邊時總是大約沿著垂直于岸的方向傳來，試解釋這種現(xiàn)象。學(xué)生解答，教師在實物投影儀上評析參考答案：（1）=60°，=45° 本題選C2.略（三）課堂總結(jié)、點評本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了一個原理、二種現(xiàn)象、五個概念、二條規(guī)律一個原理：惠更斯原理二種現(xiàn)象：波的反射和波的折射五個概念：波面、波線、入射角、反射角、折射角二條規(guī)律：波的反射規(guī)律（1）入射波的波線、反射波的波線和界面法線在同一平面內(nèi)，反射角等于入