物理人教版选择性必修第一册-3.3 波的反射、折射和衍射.pdfVIP

3.3波的反射、折射和衍射

【教学目标与核心素养】

【物理观念】了解波在传播过程中可能发生反射、折射、衍射等物理现象并知道这些物理现象形成

的条件。

【科学思维】通过生活实例的分析以及观察演示实验，直接体验生活中处处存在着物理现象和自然

规律，从而激发学生学习物理，探究物理知识的热情，培养仔细观察，抓住事物本质的思维品质。

【科学探究】在对实验的操作中让学生体会到波的特性，并利用小组讨论帮助学生开拓思维，引导

学生对实验现象及实验条件进行科学探究，养成良好的思维习惯。

【科学态度与责任】要勇于探索生活中的物理现象，勤于思考，体会物理知识在生活中的重要性。

【重难点】

【教学重点】波的反射、折射现象及折射率的计算；波的衍射，以及波产生明显衍射现象的条件。

【教学难点】构建物理模型，能够画出反射、折射的示意图，知道不同物理现象对应物理量中的变

量与不变量。

【教学过程】

一、【引入新课】

想一想：

我们知道，声音在传播过程中，遇到障碍物时会发生反射。对着远处的峭壁大喊一声会听到回声，

就是声波在峭壁上反射的结果。生活中，你是否注意过水波的反射？波的反射应该遵从什么规律？

蝙蝠在飞行的时候，喉内能够产生超声波，超声波通过口腔发射出来。当超声波遇到昆虫或障碍物

而反射回来时，蝙蝠能够用耳朵接受，并能判断探测目标是昆虫还是障碍物，以及距离它有多远。

人们通常把蝙蝠的这种探测目标的方式，叫做“回声定位”。

蝙蝠的回声定位

回声探测设备是最早的一类水下声学仪器，这种设备得到了广泛地应用。所有这样的设备都有一个

共同的特点：它们都利用一组发射换能器在水下发射声波，使声波沿海水介质传播，直到碰到目标

后再被反射回来，反射回来的声波被接收换能器接收。然后再由声纳员或计算机处理收到的信号，

进而确定目标的参数和类型。

回声探测仪

在发波水槽一端有一平板振动发生器，振动发生器在水槽中能够产生水波。在水槽中斜向放置一个

挡板，观察水波在传播过程中发生的现象。

二、【进行新课】

探究点一、波的反射

波的反射:

1．定义：波在传播过程中，遇到两种介质的分界面时返回到原介质继续传播的现象．

2．波的反射定律：当波传播到两种介质的交界处发生反射时，入射线、法线、反射线在同一平面

内，入射线与反射线分别位于法线的两侧，而且入射角等于反射角；反射波的波长、频率和波速都

与入射波相同．

现象：波遇到障碍物会返回来继续传播

特点：反射角等于入射角，反射波的波长、频率和波速都和入射波相同

实例：回声、混响

探究点二、波的折射

波的折射

1．定义：波在传播过程中，从一种介质进入另一种介质时，波的传播方向发生偏折的现象．

2．折射定律：波从第一种介质进入第二种介质分界面处会发生折射现象，入射角的正弦跟折射角的

sinγv

2

正弦之比等于波在第一种介质中波速跟第二种介质中的波速之比，即这就是波的折

siniv

1

射定律．

现象：波从一种介质射入另一种介质时，传播的方向会发生改变

现象：波从一种介质射入另一种介质时，传播的方向会发生改变

折射定律：

入射线、法线、折射线在同一平面内，入射线与折射线分居法线两侧．入射角的正弦跟折射角的正

弦之比等于波在第一种介质中的速度跟波在第二种介质中的速度之比。

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12

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折射率

水波的折射

折射定律：

波发生折射的原因：是波在不同介质中的速度不同

注意：

1.当入射速度大于折射速度时，折射角折向法线。

2.当入射速度小于