《惠更斯原理__波的反射与折射》参考教案1.docVIP

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2.4《惠更斯原理波的反射与折射》教案

教学目标

知识目标

1．知道波传播到两种介质的交界面时，会发生反射和折射；

2．理解波的反射、折射遵守的规律，会根据波面和波线进行分析；

能力目标

1．让学生在实验的基础上理解波面、波线，能够根据想象建立空间概念。

2．对比光的反射和折射，提高学生类比分析的能力。

教学建议

在学生初中学习光的反射和折射的基础上，教师通过实验演示、类比光的反射和折射讲解机械波的反射和折射。

对于实验的建议：

1．注意实验的准备以及操作；

2．在实验的基础上引入波线、波面的概念。

注意从现象——规律——现象这一过程，师生结合实际共同讨论、分析。

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？

［学生讨论分析］上述录像中：演员发出的声波传到山崖时，会返回来继续传播，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？

［做演示实验，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。

a．让振动片开始振动，金属丝将周期性地触动水面，形成波源。

观察到的现象：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，观察水波遇到长木板后发生的现象。

观察到的现象：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。

教师：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

教师：引导学生阅读教材32页有关内容，思考问题：

（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，如何理解波面和波线？

学生：阅读教材，思考问题。

［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（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

教师：引导学生阅读教材32页有关内容，思考问题：

（1）惠更斯原理的内容是什么？

（2）以球面波为例，应用惠更斯原理解释波的传播。

学生：阅读教材，思考问题。

3．波的反射

教师：引导学生阅读教材33页有关内容，体会用惠更斯原理对波的反射过程的解释。

学生：阅读教材。

教师：用多媒体出示下图。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：

①反射角等于入射角

②反射波的波长、频率和波速都跟入射波的相同。

［解释现象］

（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还能持续一段时间

现象一：夏日的雷声有时轰鸣不绝，原因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，是因为声波在普通房间里遇到墙壁、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0.1s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还能持续一段时间，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收一些，这样，当声源停止发声后，声波在室内要经过多次反射和吸收，最后才消失，我们就会感觉到声源停止发声后，还会持续一段时间。

［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2.2s后听到回声，已知声音在水中的速度是1450m/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25s，已知声音在铸铁和空气里传播的速度分别为390m/s和340m/s，这根铁管有多长？

［学生解答后，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），把声音反射回来的时间，由这个时间求得的距离应除以2才是所求的距离.

∴海底深度s=×1450m/s×2.2s=1595m

（2）解：乙敲铁管的声音可以在铁管和空气中传播，因为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，第二次是由空气传来的。

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=和t2=.由题意有：t2-t1==Δt。

则l=Δt=m/s×2.5s=931m

4．波的折射

教师：刚才我们研究了波的反射现象，波的反射过程中反射波和入射波在同一种介质中，那么如果波由一种介质进入另一种介质时，会发生什么现象呢？

学生会结合初中学过的光的折