第十二章第4節(jié)《波的反射和折射》教案

1、文檔編碼 : CV7D4M7M5K6 HT2F10S8U9Y1 ZJ2C3X1O3D7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(gè)課時(shí),主要學(xué)習(xí)波的一種現(xiàn)象 和折射是很好的促進(jìn)；二、 教學(xué)目標(biāo) 1、學(xué)問(wèn)目標(biāo)：- 反射和折射；本節(jié)內(nèi)容是對(duì)以后學(xué)習(xí)光的反射1）、知道波傳播到兩種介質(zhì)交界面時(shí)會(huì)發(fā)生反射和折射；2）、知道波發(fā)生反射時(shí),反射角等于入射角,反射波的頻率、波速和波長(zhǎng)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、才能目標(biāo)：培養(yǎng)同學(xué)對(duì)試驗(yàn)

2、的觀看、分析和歸納的才能；3、情感、態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo)：通過(guò)對(duì)現(xiàn)象的觀看、說(shuō)明、培養(yǎng)同學(xué)觀看生活,探究學(xué)問(wèn)的才能；三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析教學(xué)重點(diǎn)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、懂得波發(fā)生折射時(shí)的頻率、波速和波長(zhǎng)都不轉(zhuǎn)變；教學(xué)難點(diǎn) 用波的反射和折射現(xiàn)象解決實(shí)際問(wèn)題；四、學(xué)情分析 我們的同學(xué)屬于平行分班,沒(méi)有試驗(yàn)班,同學(xué)已有的學(xué)問(wèn)和試驗(yàn)水平有差距；而且同學(xué) 在日常生活中會(huì)接觸到很多的有關(guān)波的學(xué)問(wèn)和現(xiàn)象,在中學(xué)已經(jīng)學(xué)過(guò)諸如聲波之類的波的知 識(shí),但是那時(shí)候的學(xué)問(wèn)過(guò)于感性和膚淺,通過(guò)高中的學(xué)習(xí)會(huì)把學(xué)問(wèn)落實(shí)的更加科學(xué)和深刻；五、 教學(xué)方法 自學(xué)輔導(dǎo)法六、

3、教具和課前預(yù)備 1、同學(xué)預(yù)備：把導(dǎo)學(xué)案的課前預(yù)習(xí)內(nèi)容做完整并且核對(duì)答案；2、老師的預(yù)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,課后延長(zhǎng)拓展學(xué)案,仍有教具的預(yù)備；3.教具預(yù)備：實(shí)物投影儀,自制投影片,水波槽,長(zhǎng)木板和厚玻璃板各一塊 七、課時(shí)支配：1 課時(shí) 八、教學(xué)過(guò)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(wèn)題為什么會(huì)產(chǎn)生上述現(xiàn)象？同學(xué)爭(zhēng)辯分析上述錄像中：演員發(fā)出的聲波傳到山崖時(shí),會(huì)返回來(lái)連續(xù)傳播,使我 們聽(tīng)到回聲,這屬于聲波的反射現(xiàn)象；那么：水波在傳播過(guò)程中遇到障礙物時(shí),能不能產(chǎn)生反射現(xiàn)象呢？做演示試驗(yàn),并通過(guò)實(shí)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(dòng)片上

4、；a讓振動(dòng)片開(kāi)頭振動(dòng),金屬絲將周期性地觸動(dòng)水面,形成波源；觀看到的現(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(zhǎng)木板,讓波源發(fā)出圓形波,觀看水波遇到長(zhǎng)木板后發(fā)生的現(xiàn)象；觀看到的現(xiàn)象：從波源發(fā)出的圓形波遇到長(zhǎng)木板后,有一列圓形波從長(zhǎng)木板反射回來(lái)；老師：波的反射現(xiàn)象中遵循哪些規(guī)律呢？這節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)有關(guān)的內(nèi)容；（二）進(jìn)行新課1波面和波線老師：引導(dǎo)同學(xué)閱讀教材34 頁(yè)有關(guān)內(nèi)容,摸索問(wèn)題：（1）什么是波面？什么是波線？（2）對(duì)于水波和空間一點(diǎn)發(fā)出的球面波為例,如何懂得波面 和波線？同學(xué)：閱讀教材,摸索問(wèn)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(gè)方向傳播的波峰

5、（或波谷）在同一時(shí)刻構(gòu)成的,叫做波面；（2）圖中與各個(gè)波面垂直的線叫波線,用來(lái)表示波的傳播方向；2惠更斯原理老師：引導(dǎo)同學(xué)閱讀教材34 頁(yè)有關(guān)內(nèi)容,摸索問(wèn)題：（1）惠更斯原理的內(nèi)容是什么？（2）以球面波為例,應(yīng)用惠更斯原懂得釋波的傳播；同學(xué)：閱讀教材,摸索問(wèn)題；3波的反射老師：引導(dǎo)同學(xué)閱讀教材 同學(xué)：閱讀教材；35 頁(yè)有關(guān)內(nèi)容,體會(huì)用惠更斯原理對(duì)波的反射過(guò)程的說(shuō)明；老師：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(zhǎng)、頻率和波速都跟入

6、射波的相同；說(shuō)明現(xiàn)象（1）夏日的雷聲轟鳴不絕（2）在空房子里講話,聲音較響（3）講演時(shí)聽(tīng)到聲音發(fā)出后仍能連續(xù)一段時(shí)間 現(xiàn)象一：夏日的雷聲有時(shí)轟鳴不絕,緣由是聲波在云層里多次反射形成的；現(xiàn)象二：在空房間里講話,會(huì)感到聲音更響,是由于聲波在一般房間里遇到墻壁、地面、天花板等障礙物發(fā)生反射時(shí),由于很近,回聲和原聲幾乎同時(shí)到達(dá)人耳,而人耳只能區(qū)分開(kāi) 相差 0.1 s 以上的兩個(gè)聲音 .所以在房間里聽(tīng)不到回聲,只會(huì)感到聲音比在野外大些；現(xiàn)象三：講演廳內(nèi)聽(tīng)到聲音發(fā)出后仍能連續(xù)一段時(shí)間,是由于聲波在室內(nèi)傳播時(shí),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取一些,這樣,當(dāng)聲源停止 發(fā)聲后,聲波

7、在室內(nèi)要經(jīng)過(guò)多次反射和吸取,最終才消逝,我們就會(huì)感覺(jué)到聲源停止發(fā)聲后,仍會(huì)連續(xù)一段時(shí)間；強(qiáng)化訓(xùn)練（1）為了測(cè)海的深度,一同學(xué)利用電子發(fā)聲器對(duì)著海面發(fā)聲,測(cè)得 2.2 s 后聽(tīng)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(cè)一根長(zhǎng)鐵管的長(zhǎng)度,甲同學(xué)把耳朵貼在長(zhǎng)鐵管的一端,乙同學(xué)在另一端敲一下這根鐵管, 測(cè)得甲聽(tīng)到的兩次響聲的時(shí)間間隔 別為 390 m/s 和 340 m/s ,這根鐵管有多長(zhǎng)？25 s,已知聲音在鑄鐵和空氣里傳播的速度分同學(xué)解答后,用實(shí)物投影儀對(duì)解答過(guò)程進(jìn)評(píng)析參考答案：（1）解：鐘表測(cè)出的時(shí)間是從聲音發(fā)出的障礙物（海底）這個(gè)時(shí)間求得的距離應(yīng)除以 2

8、 才是所求的距離 .海底深度 s= 1 1450 m/s 2.2 s=1595 m2,把聲音反射回來(lái)的時(shí)間,由（2）解：乙敲鐵管的聲音可以在鐵管和空氣中傳播,由于聲音在鐵管傳播的速度快,所 以乙聽(tīng)到的兩次響聲,第一次是沿鐵管傳來(lái)的,其次次是由空氣傳來(lái)的；設(shè)鐵管長(zhǎng)為l,聲音在鐵管里和空氣里傳播的時(shí)間分別為t1=1和 t2=1.由題意有：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 老師：剛才我們爭(zhēng)辯了波的反射現(xiàn)象,波的反射過(guò)程中反射波和入射波在同一種介質(zhì)中,那么假如波由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)

9、,會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢？同學(xué)會(huì)結(jié)合中學(xué)學(xué)過(guò)的光的折射現(xiàn)象總結(jié)猜想：發(fā)生折射現(xiàn)象；老師：下邊我們以水波為例,來(lái)爭(zhēng)辯波的折射現(xiàn)象；演示試驗(yàn)試驗(yàn)預(yù)備題：要讓水波從一種介質(zhì)進(jìn)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(gè)區(qū)域：深水區(qū)（沒(méi)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(gè)區(qū)域的傳播速度不同,因而可以把這兩個(gè)區(qū)域看作是不同的介質(zhì)；在實(shí)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(gè)區(qū)域的界面上,觀看發(fā)生的現(xiàn)象；觀看到的現(xiàn)象：看到波由深水區(qū)進(jìn)入淺水區(qū)能連續(xù)傳播,但

10、是轉(zhuǎn)變了傳播方向；同學(xué)閱讀課文,解答以下摸索題（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？老師總結(jié)傳播的方向會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變,這種現(xiàn)象叫做波的折射；（1）波從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時(shí),（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）在波的折射中遵循以下規(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(zhǎng)不同在波的折射中,入射角 1和折射角 2之間有下述關(guān)系 sin 1 v 1sin 2 v 2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)準(zhǔn)備的,故 v 1 是一個(gè)只 v 2與兩種介質(zhì)有關(guān)而與入射角無(wú)關(guān)的常數(shù),叫做第 2 種介

11、質(zhì)相對(duì)第 1 種介質(zhì)的折射率；用 n 12 表示,就 n 12v 1v 2假如第 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；這與試驗(yàn)得到的波的折射定律一樣；在水波的折射演示試驗(yàn)中,水波到達(dá)淺水區(qū)后,傳播方向向法線靠攏,說(shuō)明水波的傳播 速度與水深有關(guān),水越淺,傳播速度越??；強(qiáng)化訓(xùn)練（1）如以下圖是一列機(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)D2 3中的波速為v2,就 v1v2 為（）C3 2A12B2 1 （2）在平緩的海灘上會(huì)看到,不論海中的波向什么方向傳播,當(dāng)?shù)竭_(dá)岸邊時(shí)總是大約沿 著垂直于岸的方向傳來(lái),試說(shuō)明這種現(xiàn)象；同學(xué)解答,老師在實(shí)物投影儀上評(píng)析參考答案：（1）1=60 ,2=45 v 1sin13此題選 C v2sin222.略（三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng) 本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了一個(gè)原理、二種現(xiàn)象、五個(gè)概念、二條規(guī)律 一個(gè)原理：惠更斯原理 二種現(xiàn)象：波的反射和波的折射 五個(gè)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),反射角等于入射