高一物理最新教案-波的反射和折射 精品
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第2节 波的反射和折射课堂互动三点剖析一、波的反射定律和折射定律波遇到障碍物时会返回来继续传播的现象叫做波的反射.在波的反射中,反射角等于入射角;反射波的波长、频率和波速都跟入射波的相同,其中入射角为入射波的波线与界面法线的夹角;反射角为反射波的波线与界面法线的夹角.波在传播的过程中,由一种介质进入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象,叫波的折射.在波的折射中,波的频率保持不变,波速和波长都发生了改变.当波由介质Ⅰ射入介质Ⅱ时,入射角i 、折射角r 和在介质Ⅰ中的波速v 1、在介质Ⅱ中的波速v 2的关系为:21sin sin v v r i =. 【例1】如图2-2-1所示,是声波从介质Ⅰ进入介质Ⅱ的折射情况,由图判断下面说法正确的是( )图2-2-1A.若i >r ,则声波在介质Ⅰ中的传播速度大于声波在介质Ⅱ中的传播速度B.若i >r ,则Ⅰ可能是空气,Ⅱ可能是水C.若i >r ,则Ⅰ可能是钢铁,Ⅱ可能是空气D.在介质Ⅰ中的传播速度v 1与在介质Ⅱ中的传播速度v 2满足ir v v sin sin 21= 解析:根据折射规律:ri v v sin sin 21=,故D 错,而A 正确.因为i >r ,则v 1>v 2,若Ⅰ是空气,则Ⅱ不可能是水,因为声波在空气中的传播速度比在水中小,故B 错,而C 正确. 答案:AC二、反射、折射现象中波速、波长的变化情况因为v=λ·f,其中f 由振源决定,不论是反射还是折射,波的频率均不变.波速由介质决定,反射时是在同一介质,因此波速不变;波折射时是在不同介质,因此波速一般改变.波长是频率和波速共同决定的.在反射中波长不变;在折射中,当进入新的介质的波速增大时,波长变大,反之则变小. 波从一种介质斜射入另一种介质时,传播的方向会发生改变,而波的频率不改变. 因为21sin sin v v r i = v 1=λ1fv 2=λ2f 所以21sin sin v v r i ==21λλ. 【例2】一列波以60°的入射角入射到两种介质的交界面上,反射波刚好跟折射波垂直,若入射波的波长为0.6 m ,那么折射波的波长为__________ m ,反射波的波长为__________ m.解析:由题意知,入射角i=60°,则反射角i′=60°,折射角r=30°.因为21sin sin v v r i ==21λλ 所以λ2=︒︒=60sin 30sin sin sin 1λi r ×0.6 m=0.35 m 反射波的波长λ1′=λ1=0.6 m.答案:0.35 0.6各个击破类题演练1如图2-2-2,一列平面波朝着两种介质的界面传播,A 1A 2是它在介质Ⅰ中的一个波面,A 1C 1和A 2C 2是它的两条波线,其入射角为53°(sin53°取0.8).C 1和C 2位于两种介质的界面上.B 1B 2是这列平面波进入介质Ⅱ后的一个波面.已知A 1A 2的长度为0.6 m ,介质Ⅰ和介质Ⅱ中的波速之比为4∶3,问:A 1C 1B 1与A 2C 2B 2的长度相差多少?图2-2-2解析:设波的入射角为i ,折射角为r ,则根据折射定律得:r i sin sin =21v v ,即sinr=12v v sini=0.8×43,由几何关系可得A 1C 1B 1与A 2C 2B 2的长度之差 Δs=C 1C 2sini-C 1C 2sinr又因为C 1C 2=A 1A 2/cos53°=1所以由以上各式可得:Δs=C 1C 2(sini-sinr)=0.2 m.答案:0.2 m变式提升1如图2-2-3所示,某列波以60°的入射角由甲介质射到乙介质的界面上同时产生反射和折射,若反射波的波线与折射波的波线的夹角为90°,此波在乙介质中的波速为 1.2×105km/s ,求该波在甲介质中的传播速度.图2-2-3解析:由图中几何关系,可知折射角r=30°,由波的折射规律r i v v sin sin =乙甲,所以v 甲=ri sin sin ·v 乙=︒︒30sin 60sin ·v 乙=2123×1.2×105 km/s=2.08×105 km/s. 答案:2.08×105km/s类题演练2一列声波从空气传入水中,已知水中声速较大,则( )A.声波频率不变,波长变小B.声波频率不变,波长变大C.声波频率变小,波长变大D.声波频率变大,波长不变解析:由于波的频率由波源决定,因此波无论在空气中还是在水中频率都不变,C 、D 错.又因波在水中速度较大,由公式v=λf可得,波在水中的波长变大,故A错,B正确.答案:B变式提升2反射、折射中波发生变化的是什么,不发生变化的是什么?解答:(1)波的反射是指波遇到了障碍物会返回来继续传播,因此波的传播方向发生变化.反射波与入射波在同一介质中传播,介质决定波速,因此波速不变.波的频率是由波源决定的,因此波的频率也不改变,根据公式λ=vf,我们可知波长也不改变.(2)波的折射是波从一种介质中射入另一种介质中时传播方向发生改变的现象,由概念可知,波的折射中传播方向发生变化.由于入射波与折射波在两种不同的介质中传播,因此波速会发生变化.波的频率由波源决定,即频率不变,由公式λ=v/f,可知波长发生变化.。
3.3 波的反射、折射和衍射课程标准课标解读 1.通过演示实验,知道波传播到两种介质交界面时会发生反射和折射现象。
2.通过比较波的反射和折射,知道反射波和折射波的频率、波速和波长的变化关系。
3.通过观察,理解波发生明显衍射的条件 ,并能用该条件解释相关物理现象。
1. 知道什么是波的反射与折射现象,知道发生波的反射与折射现象的条件。
并能进行简单的计算。
2.知道什么是波的衍射现象,知道波发生明显衍射现象的条件。
知识点01 波的反射与折射一、波的反射1.反射现象波遇到介质界面会返回来继续传播的现象. 知识精讲目标导航2.反射角与入射角(1)入射角:入射波的波线与法线的夹角,如图中的α.(2)反射角:反射波的波线与法线的夹角,如图中的β.3.反射定律反射波线、法线、入射波线在同一平面内,且反射角等于入射角.注意:反射波与入射波的波长、频率、波速都相等,但由于反射面吸收一部分能量,反射波传播的能量将减少.二、波的折射1.波在传播过程中,从一种介质进入另一种介质时,波传播的方向发生偏折的现象叫作波的折射.2.一切波都会发生折射现象.【即学即练1】机械波在传播过程中遇到障碍物时会发生反射,如果用射线表示波的传播方向,下列说法正确的是()A.入射线与反射线一定在同一平面内,法线与这一平面垂直B.入射线与反射线可能在法线同侧C.“回声”是声波的反射现象D.“回声”是声波的折射现象【答案】C【解析】AB.波的反射遵守波的反射定律,即反射线在入射线和法线所决定的平面内,分居法线两侧,故AB错误;CD.声波遇到障碍物时可发声反射,形成回声,因此“回声”是声波的反射现象,故C正确,D错误。
故选C。
【即学即练2】如图所示,图中S为在水面上振动的波源,M、N是水面上的两块挡板,其中N板可以上下移动,两板中间有一狭缝,此时测得A处水面没有振动,为使A处水面也能发生振动,可采用的方法是()A.使波源的频率增大B.使波源的频率减小C.使波源的周期减小D.移动N使狭缝的间距增大【答案】B【解析】A.当波源频率增大时,波长减小,不易发生衍射,故A错误;B.当波源频率减小时,波长增大,可以使衍射现象更加明显,故B正确;C.当波源的周期减小时,波源频率增大,波长减小,不易发生衍射,故C错误;D.当移动N使狭缝的间距增大,孔的间距增大,衍射现象会变弱,振动减弱,故D错误;故选B。
3.波的反射、折射和衍射课标·定向 素养·导引1.知道波的反射和折射现象。
2.通过实验,了解波的衍射现象 物理观念通过对波的反射、折射和衍射现象的了解和掌握,知道产生这些现象的原因及其规律 科学思维 1.通过实验观察波的各种现象的产生过程,从而分析现象产生的条件。
2.能够根据波的反射、折射和衍射的特点,分析波在传播过程中遇到障碍物时所发生的现象【情境引入】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,蝙蝠能够用耳朵接收,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,叫作“回声定位”。
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?一、波的反射1.反射现象波遇到介质界面会返回来继续传播的现象。
2.反射角与入射角(1)入射角:入射波的波线与法线的夹角,如图中的α。
(2)反射角:反射波的波线与法线的夹角,如图中的β。
3.反射定律反射波线、法线、入射波线在同一平面内,且反射角等于入射角。
二、波的折射1.波的折射:光从一种介质进入另一种介质时会发生折射,同样,一切波都会发生折射现象。
2.水波的折射:水波在深度不同的水域传播时,在交界处将发生折射。
三、波的衍射1.波绕过障碍物继续传播的现象。
2.发生明显衍射的条件:障碍物或狭缝的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小。
3.一切波都能发生衍射,衍射是波特有的现象。
思考室内的人隔着墙能听到室外的谈话声,而看不见谈话的人,这是为什么?提示:室内的人隔着墙能听到室外的谈话声,而看不见谈话的人,是由于声波波长较长,能够绕过障碍物发生衍射,而光波的波长短,不容易发生衍射,所以有“闻其声不见其人”的现象,与波的种类等无关。
【质疑辨析】(1)水波的反射与初中学过的光的反射遵循同样的规律。
(√)(2)一切波都会发生折射现象。
(√)(3)波在发生折射后,其频率和波速都不发生变化。
高中物理人教版 ()选择性必修第一册3 波的反射、折射和衍射
精品教案
这是高中物理教育版(2019)选修必修课第一册《3波的反射、折射和衍射》优秀教案,共6页。
教学计划主要包括教学目标、教学重点、教学难点、教学过程、培训等内容。
欢迎下载使用。
【教学目标】
1.知道什么是波的反射现象,什么是波的折射现象,什么是波的衍射现象。
2.掌握波的反射规律和折射规律。
3.掌握波发生明显衍射的条件。
4.知道衍射现象是波特有的现象。
【教学重点】
1.波的反射规律和折射规律。
2.波发生明显衍射的条件。
【教学难点】
波发生明显衍射的条件。
【教学过程】
一、复习提问、新课导入
老师:前几节课,我们学习了机械波的形成过程和描述方法。
在接下来的几节课中,我们将学习一些波的独特现象:波的反射和折射,波的衍射和波的干涉。
这些现象是波动形态的共同特征,也是以后学好知识的基础。
教师出示幻灯片展示蝙蝠的“眼睛”和雷达的相关资料,引出波的反射。
二、新课教学
(一)波的反射
1.波的反射:波遇到障碍物会返回来继续传播,这种现象叫做波的反射。
波的干涉与衍射教学目标:知识与技能:1.通过绳子上相向传播的两列波的传播过程,并通过对相遇区域质点的振动分析,认识波的叠加原理。
2.知道波的干涉现象、干涉图样及波的干涉条件。
3.知道波的衍射现象以及发生明显衍射的条件。
过程与方法:1.分析相向传播的两列波的传播过程,尤其是相遇区域的质点的振动情况,从中得出波的叠加原理。
2.通过对波的干涉图样的分析,知道振动加强区域和振动减弱区域的特点,从而加深对干涉现象的理解。
情感态度与价值观:通过共同分析,得出结论,培养学生科学探究能力,用科学的眼光认识世界,激发学生观察和认识周围现象的兴趣,树立良好的世界观、价值观。
教学重点:1.通过绳子上相向传播的两列波的传播过程,并通过对相遇区域质点的振动分析,认识波的叠加原理。
2.波的干涉概念以及对波的干涉图样中振动加强点和减弱点的分析。
3.波的衍射现象及发生明显衍射的条件。
重点难点:想象波的传播的动态过程,了解波的干涉情景,理解波的干涉的规律和条件。
教学方法:演示法、讲授法教学过程新课教学一.波的叠加原理:计算机模拟实验:两列相向传播的机械波相遇。
(要求学生注意观察相遇前,相遇时和相遇后波的传播情况。
)1.独立性几列波相遇时能保持各自的特性(频率、波长、振动方向)继续传播,互不影响。
2.叠加性在相遇区域内,介质的质点同时参与几列波引起的振动,任一质点的位移是各列波单独存在时在该质点引起位移的矢量和。
引出新问题:如果相向传播的两列波频率相同,则叠加的结果就会出现一种奇特的现象,这就是波的干涉现象。
二.波的干涉:观看实验视频说明:两个小球的振动快慢是相同的,即振动频率或周期是相等的,它们在水面振动时,会产生振动方向相同、频率相同的两列波。
实验现象:某些点两列波引起的振动始终加强,某些点两列波引起的振动始终减弱,并且加强点和减弱点相互间隔,并且稳定分布。
这就是波的干涉现象。
波的干涉:振动频率相同,步调一致的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,而且振动加强和振动减弱的区域相互隔开,始终稳定。
選修3-4第十二章第4節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《機械波》第12章第4節的教學內容,本節課為一個課時,主要學習波的一種現象------反射和折射。
本節內容是對以後學習光的反射和折射是很好的促進。
二、教學目標1、知識目標:1)、知道波傳播到兩種介質交界面時會發生反射和折射。
2)、知道波發生反射時,反射角等於入射角,反射波的頻率、波速和波長都與入射波相同。
3)、知道波發生折射是由於波在不同的介質中速度不同,知道折射角與入射角的關係。
2、能力目標:培養學生對實驗的觀察、分析和歸納的能力。
3、情感、態度和價值觀目標:通過對現象的觀察、解釋、培養學生觀察生活,探索知識的能力。
三、教學重點、難點分析★教學重點1、波的反射和折射現象。
2、知道波的反射和折射現象中折射角與入射角及反射角的關係。
3、理解波發生折射時的頻率、波速和波長都不改變。
★教學難點用波的反射和折射現象解決實際問題。
四、學情分析我們的學生屬於平行分班,沒有實驗班,學生已有的知識和實驗水準有差距。
而且學生在日常生活中會接觸到很多的有關波的知識和現象,在初中已經學過諸如聲波之類的波的知識,但是那時候的知識過於感性和膚淺,通過高中的學習會把知識落實的更加科學和深刻。
五、教學方法自學輔導法六、教具和課前準備1、學生準備:把導學案的課前預習內容做完整並且核對答案。
2、教師的準備:多媒體課件製作,課前預習學案,課內探究學案,課後延伸拓展學案,還有教具的準備。
3.教具準備:實物投影儀,自製投影片,水波槽,長木板和厚玻璃板各一塊七、課時安排:1課時八、教學過程(一)引入新課[放錄影]一位元演員在山中唱山歌,歌聲繚繞不斷。
[提出問題]為什麼會產生上述現象?[學生討論分析]上述錄影中:演員發出的聲波傳到山崖時,會返回來繼續傳播,使我們聽到回聲,這屬於聲波的反射現象。
那麼:水波在傳播過程中遇到障礙物時,能不能產生反射現象呢?[做演示實驗,並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。
3波的反射、折射和衍射[学习目标] 1.了解波的反射和折射现象,知道波的反射和折射规律(难点)。
2.知道波的衍射现象和波发生明显衍射的条件(重点)。
一、波的反射和折射1.波的反射(1)反射现象:波遇到介质界面(如水波遇到挡板)时会返回原介质继续传播的现象。
(2)反射规律:反射线、法线与入射线在同一平面内,反射线与入射线分居法线两侧,反射角等于入射角。
2.波的折射(1)波的折射:光从一种介质进入另一种介质时会发生折射,同样,其他波从一种介质进入另一种介质时也发生折射。
(2)水波的折射:一列水波在深度不同的水域传播时,在交界面处将发生折射。
1.在波的反射和折射现象中,反射波与入射波、折射波与入射波的频率相同吗?波长相同吗?答案在波的反射和折射现象中,反射波和入射波的频率都与波源的频率相同;反射现象是在同种介质中传播,波速相同,由v=λf可知,波长也相同,而折射现象是在不同介质中传播,波速不同,波长也不同。
2.波在发生折射过程中,方向一定改变吗?答案不一定,如果入射波垂直于交界面时,传播方向保持不变。
波的反射和折射中各物理量的变化(1)波的频率是由振源决定的,介质中各个质点的振动都是受迫振动,因此不论是反射还是折射,波的频率是不改变的。
(2)波速是由介质决定的,波反射时是在同一均匀介质中传播,因此波速不变,波折射时是在不同介质中传播,因此波速改变。
(3)波长是由频率和波速共同决定的,即在波的反射中,由于波的频率和波速均不变,根据公式λ=vf可知波长不改变;在波的折射中,当进入新的介质中波速增大时,由λ=vf可知波长变长,反之变短。
例1一列声波在介质Ⅰ中的波长为0.2m。
当该声波从介质Ⅰ中以某一角度传入介质Ⅱ中时,波长变为0.6m ,如图所示,若介质Ⅰ中的声速是340m/s 。
(1)求该声波在介质Ⅱ中传播时的频率;(2)求该声波在介质Ⅱ中传播的速度;(3)若另一种声波在介质Ⅱ中的传播速度为1400m/s ,按图中的方向从介质Ⅰ射入介质Ⅱ中,求它在介质Ⅰ和介质Ⅱ中的频率之比。
波的反射与折射教案波的反射与折射是物理学中重要的概念,可以通过生动的教学案例来深入理解和掌握。
本教案将从波的性质入手,结合实例讲解波的反射与折射现象,以及相关的定律和公式。
通过本教案的学习,学生将能够准确地描述和解释波的反射与折射过程,并能够运用所学知识解决实际问题。
一、引入与概念讲解为引起学生对波的反射与折射的兴趣,并帮助他们建立相关的概念,教师可以通过以下方式进行引导:1. 展示波的图片,鼓励学生观察,并让学生描述波的性质和特点。
2. 提问:你们有没有见过波在水面上的反射现象?请描述一下。
3. 引导学生思考:是否只有水波才会发生反射?其他类型的波有没有反射现象?二、波的反射实验为了更好地让学生理解波的反射现象,教师可以进行如下的实验:实验材料:- 一根弹簧- 一根绳子- 一面平整的镜子实验步骤:1. 将弹簧扭转一定角度,并固定在支架上。
2. 教师手持一根绳子,用力挥动,产生波动。
3. 让学生观察并描述波的传播过程。
4. 将一面镜子放在波波边,并观察波的反射现象。
实验结果:学生将会观察到波在镜子上的反射,反射波与入射波成相同的角度。
三、反射定律的讲解根据实验结果,教师可以引出反射定律,并进行详细讲解:反射定律:入射角等于反射角,入射波、反射波和法线在同一平面上。
通过讲解反射定律,学生将能够准确地描述反射现象,并能够解释反射定律的原理。
四、波的折射实验为了帮助学生理解波的折射现象,教师可以进行如下的实验:实验材料:- 一个玻璃杯- 一些水- 一根笔直的铅笔或直尺实验步骤:1. 在玻璃杯中注入足够的水,使玻璃杯至少半满。
2. 教师手持铅笔或直尺,将其部分浸入水中。
3. 观察和描述铅笔或直尺在水中的折射现象。
实验结果:学生将观察到铅笔或直尺部分浸入水中后的折射现象,即其看起来发生了折断。
五、折射定律的讲解通过实验结果,教师可以引出折射定律,并进行详细讲解:折射定律:入射角、折射角和法线在同一平面上,入射角的正弦值与折射角的正弦值成正比。
物理教案:理解波的反射和折射现象一、概述波的反射和折射现象波的反射和折射是物理学中重要的基本现象。
在日常生活中,我们经常能够观察到这些现象的发生,例如水面上的波浪反射、眼镜中的光线折射等。
本文将会从物理学的角度深入探讨波的反射和折射现象。
二、波的反射现象1. 什么是波的反射现象?波的反射是指当波遇到一个不透明障碍物或界面时,部分能量将被障碍物反射回来。
反射可以发生在各种波中,包括水波、光波、声波等。
2. 反射定律反射定律是描述波的反射现象的基本定律。
根据反射定律,入射角等于反射角,即入射波与法线的夹角等于反射波与法线的夹角。
这意味着反射波与入射波在反射点处对称,反射角的大小和入射角的大小相同。
3. 反射的特性和应用反射波具有一些特性和应用。
首先,反射使我们能够看到物体,例如我们所见到的镜子的图像就是光的反射。
其次,反射也是声音传播的基础,例如房间中的回声就是声波的反射。
此外,雷达和声呐等技术也是基于反射原理。
三、波的折射现象1. 什么是波的折射现象?波的折射是指波传播经过一个介质界面时,由于介质密度或光学性质等的变化,波的传播方向发生改变。
典型的例子是光线从空气进入水中时的折射现象。
2. 斯涅尔定律斯涅尔定律是描述光的折射现象的基本定律。
根据斯涅尔定律,入射光线、折射光线和法线在同一平面内,并且入射角的正弦与折射角的正弦之间成比例关系,即入射角的正弦除以折射角的正弦等于两个介质的折射率比值。
3. 折射的特性和应用折射现象在日常生活中有许多应用。
例如,眼镜的设计和制作就是基于光的折射原理,能够帮助人们矫正视力问题。
此外,棱镜、望远镜、显微镜等光学仪器也是基于折射原理工作的。
四、波的反射和折射的数学描述波的反射和折射可以使用数学公式进行描述。
对于反射而言,反射角度可以用入射角度和入射波长来计算。
折射现象则可以通过斯涅尔定律来计算折射角度。
这些数学公式为我们更准确地理解和描述波的反射和折射现象提供了便利。
波的反射和折射教学教案一、教学目标1. 让学生理解波的概念,掌握波的基本特性。
2. 使学生了解波的反射和折射现象,理解反射和折射的原理。
3. 能够运用反射和折射的知识解决实际问题。
二、教学内容1. 波的基本概念和特性2. 波的反射现象3. 波的折射现象4. 反射和折射的应用三、教学重点与难点1. 教学重点:波的反射和折射现象的理解和应用。
2. 教学难点:反射和折射原理的数学表达和计算。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解波的概念、特性以及反射和折射的原理。
2. 利用多媒体展示反射和折射的实验现象,增强学生的直观感受。
3. 结合实际问题,引导学生运用反射和折射的知识解决问题。
4. 开展小组讨论,促进学生对反射和折射现象的理解。
五、教学过程1. 导入:通过简单的实例,引导学生思考波的现象。
2. 讲解波的基本概念和特性,让学生理解波的传播方式。
3. 讲解波的反射现象,结合实际例子,让学生了解反射的原理。
4. 讲解波的折射现象,结合实际例子,让学生了解折射的原理。
5. 开展小组讨论,让学生运用反射和折射的知识解决问题。
6. 总结本节课的内容,布置课后作业,巩固学生对反射和折射的理解。
六、教学评估1. 课堂提问:通过提问了解学生对波的概念、特性以及反射和折射现象的理解程度。
2. 课后作业:布置与波的反射和折射相关的习题,检验学生对知识的掌握情况。
3. 小组讨论:观察学生在小组讨论中的表现,了解他们运用反射和折射知识解决实际问题的能力。
七、教学反思在课后,教师应反思本节课的教学效果,包括学生的参与度、理解程度以及教学方法的选择等。
针对学生的反馈,调整教学策略,以提高教学效果。
八、拓展与延伸1. 引导学生关注波在自然界和科技领域中的应用,如声波、光波等。
2. 介绍波的干涉和衍射现象,激发学生对波的进一步探究兴趣。
九、教学资源1. 多媒体课件:通过图片、视频等形式展示波的反射和折射现象。
2. 实验器材:如反射镜、折射棱镜等,用于演示波的反射和折射实验。
2.2《波的反射和折射》教案(鲁科版选修3-4)三维教学目标1、知识与技能(1)知道波面和波线,以及波传播到两种介质的界面时同时发生反射和折射(2)知道波发生反射现象时,反射角等于入射角,知道反射波的频率,波速和波长与入射波相同(3)知道折射波与入射波的频率相同,波速与波长不同,理解波发生折射的原因是波在不同介质中速度不同,掌握入射角与折射角的关系2、过程与方法:3、情感、态度与价值观:教学重点:惠更斯原理,波的反射和折射规律教学难点:惠更斯原理教学方法:课堂演示,flash课件一.引入新课1.蝙蝠的“眼睛”:18世纪,意大利教士兼生物学家斯帕兰扎尼研究蝙蝠在夜间活动时,发现蝙蝠是靠高频率的尖叫来确定障碍物的位置的。
这种尖叫声在每秒2万到10万赫兹之间,我们的耳朵对这样频率范围内的声波是听不到的。
这样的声波称为超声波。
蝙蝠发出超声波,然后借助物体反射回来的回声,就能判断出所接近的物体的大小、形状和运动方式。
2.隐形飞机F—117:雷达是利用无线电波发现目标,并测定其位置的设备。
由于无线电波具有恒速、定向传播的规律,因此,当雷达波碰到飞行目标(飞机、导弹)等时,一部分雷达波便会反射回来,根据反射雷达波的时间和方位便可以计算出飞行目标的位置。
雷达确定目标示意图由于一般飞机的外形比较复杂,总有许多部分能够强烈反射雷达波,因此整个飞机表面涂以黑色的吸收雷达波的涂料。
一.波面和波线波面:同一时刻,介质中处于波峰或波谷的质点所构成的面叫做波面.波线:用来表示波的传播方向的跟各个波面垂直的线叫做波线.二.惠更斯原理荷兰物理学家惠更斯1.惠更斯原理:介质中任一波面上的各点,都可以看作发射子波的波源,而后任意时刻,这些子波在波前进方向的包络面便是新的波面。
2.二.波的反射1.波遇到障碍物会返回来继续传播,这种现象叫做波的反射.2.反射规律•反射定律:入射线、法线、反射线在同一平面内,入射线与反射线分居法线两侧,反射角等于入射角。
波的反射和折射教案第一章:波的基本概念1.1 波的定义介绍波的定义和特点解释波的传播和振动1.2 波的类型区分机械波和电磁波介绍纵波和横波的区别1.3 波的参数解释波长、频率、振幅的概念介绍波速的计算和影响因素第二章:波的反射2.1 反射的定义和特点解释反射的定义和反射定律介绍反射波和入射波的关系2.2 反射现象的观察和实验进行简单的反射实验,观察反射波的行为分析反射现象的数学表达式2.3 特殊反射现象介绍全反射和临界角的概念解释全反射的条件和应用第三章:波的折射3.1 折射的定义和特点解释折射的定义和折射定律介绍折射波和入射波的关系3.2 折射现象的观察和实验进行简单的折射实验,观察折射波的行为分析折射现象的数学表达式3.3 特殊折射现象介绍超折射和负折射的概念解释超折射和负折射的产生和应用第四章:波的干涉4.1 干涉的定义和特点解释干涉的定义和干涉条件介绍相干波和干涉现象的关系4.2 干涉现象的观察和实验进行简单的干涉实验,观察干涉条纹的行为分析干涉现象的数学表达式4.3 特殊干涉现象介绍双缝干涉和单缝衍射的概念解释双缝干涉和单缝衍射的产生和应用第五章:波的衍射5.1 衍射的定义和特点解释衍射的定义和衍射条件介绍衍射波和衍射现象的关系5.2 衍射现象的观察和实验进行简单的衍射实验,观察衍射现象的行为分析衍射现象的数学表达式5.3 特殊衍射现象介绍夫琅禾夫衍射和瑞利衍射的概念解释夫琅禾夫衍射和瑞利衍射的产生和应用第六章:波的叠加原理6.1 叠加原理的定义和特点解释叠加原理的含义和适用范围介绍波的叠加和相干叠加的概念6.2 叠加原理在波的反射和折射中的应用分析波在界面上的反射和折射过程中叠加原理的应用举例说明叠加原理在实际问题中的应用6.3 叠加原理在波的干涉和衍射中的应用解释波的干涉和衍射过程中叠加原理的作用进行叠加原理在干涉和衍射现象中的应用示例第七章:波的传播和波动方程7.1 波的传播和波动方程的定义介绍波的传播过程和波动方程的概念解释波动方程的建立和适用条件7.2 一维波动方程的解法推导一维波动方程的通解分析不同初始条件和边界条件对波动方程解的影响7.3 二维和三维波动方程的解法介绍二维和三维波动方程的建立和求解方法举例说明波动方程在实际问题中的应用第八章:波的反射和折射的数值模拟8.1 数值模拟的基本原理和方法解释数值模拟的概念和原理介绍有限差分法和有限元法在波的反射和折射中的应用8.2 波的反射和折射数值模拟的步骤说明进行波的反射和折射数值模拟的整个流程给出具体的数值模拟示例和结果分析8.3 数值模拟在波的反射和折射中的应用案例介绍数值模拟在实际工程和科学研究中的应用案例分析数值模拟的优势和局限性第九章:波的反射和折射的实际应用9.1 波的反射和折射在通信技术中的应用解释波的反射和折射在信号传输中的作用介绍光纤通信和无线通信中波的反射和折射的应用9.2 波的反射和折射在声学和超声学中的应用说明波的反射和折射在声纳和超声波探测中的应用分析声学和超声学中波的反射和折射的原理和效果9.3 波的反射和折射在其他领域中的应用介绍波的反射和折射在其他科学技术和工程领域的应用讨论波的反射和折射在环境保护和能量传输等方面的意义回顾本教案的主要内容和教学目标强调波的反射和折射在物理学和工程学中的重要性10.2 波的反射和折射的教案拓展提出进一步研究和学习的方向和资源鼓励学生进行实验和实践活动,提高对波的反射和折射的理解和应用能力重点和难点解析一、波的基本概念:理解波的定义、类型和参数是学习后续章节的基础。
波的反射、折射和衍射教学目标(1)通过实验认识波的反射、折射和衍射现象。
(2)通过用射线解释反射、折射现象,认识波动中建构物理模型的方法。
(3)知道波的衍射现象和波产生明显衍射现象的条件。
教学重难点教学重点(1)通过观察实验,认识波的反射、折射和衍射现象。
(2)产生明显衍射现象的条件。
教学难点(1)波的衍射的理解。
(2)波的衍射与波沿直线传播的区别。
教学准备多媒体课件教学过程新课引入我们知道,声音在传播过程中,遇到障碍物时会发生反射。
如夏日的雷声轰鸣不绝,就是声波在云层界面多次反射造成的。
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。
教师设问: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?讲授新课一、波的反射我们可以通过实验来研究水波的反射规律。
演示:水波的反射如图甲,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。
实验结果表明,当水波遇到挡板时会发生反射。
如果用一条射线代表水波的入射方向,用另一条射线代表水波的反射方向,我们发现水波的反射与初中学过的光的反射遵循同样的规律。
定义:波在传播的过程中,遇到两种介质的分界面时返回到原介质继续传播的现象叫作波的反射。
规律:(1)反射光线、法线和入射光线在同一平面内,反射线与入射线分局法线两侧,反射角等于入射角。
(2)由于在同种介质中波的速度不变,频率不变,根据v=λf可知波长λ不变。
二、波的折射机械波会发生折射吗?理论和实验证明,一切波都会发生折射现象。
观察水波的折射视频:一列水波在深度不同的水域传播时,在交界面处将发生折射,如图所示。
如果用一条射线代表水波的入射方向,用另一条射线代表水波的折射方向,可以更清晰地看出水波的折射现象。
三、波的衍射在水塘里,微风激起的水波遇到小石、芦苇等细小的障碍物,会绕过它们继续传播。
在波的前进方向上放一个有孔的屏,可以看到波通过小孔而在屏的后面向各个方向传播。
物理课程教案波的反射与折射物理课程教案:波的反射与折射Introduction在本节课中,我们将详细讨论波的反射和折射现象。
了解波的这两种基本属性不仅帮助我们更好地理解光的传播,也对其他波现象的研究具有重要意义。
本教案以清晰的逻辑顺序和实例来阐述波的反射和折射现象,以期能够帮助学生更好地理解和掌握这些概念。
1. 波的反射1.1 定义反射是指波碰到界面后返回原来介质的现象。
反射发生时,波的方向改变,但频率和波长保持不变。
1.2 反射定律根据反射定律,入射角等于反射角。
即入射光线、反射光线和法线之间的夹角相等。
2. 波的折射2.1 定义折射是指当波通过不同介质的界面时,由于介质密度的不同,导致波的传播方向发生偏折的现象。
2.2 折射定律根据折射定律(也称为斯涅尔定律),光线在通过界面时会发生弯曲,入射角和折射角之间满足正弦定律的关系:n1 * sinθ1 = n2 *sinθ2。
3. 实例分析:光的折射3.1 空气-水界面拿一个铅笔放到水中,观察它在水面上的位置。
我们可以看到,铅笔部分浸入水中,而其余部分仍在空气中。
这是因为光在从空气进入水中时发生了折射现象。
3.2 空气-玻璃界面将一根铅笔斜放在一个玻璃容器中,观察它部分浸入水中的形状。
我们可以看到,水中部分的铅笔看起来断了一截,这是因为光在从玻璃进入水中时发生了折射现象。
3.3 光棱镜使用一个光棱镜,我们可以观察到光线从空气进入玻璃棱镜中时发生了折射现象。
通过调整棱镜的角度,我们可以观察到光线弯曲的程度随入射角的变化而变化。
4. 波的反射与折射的应用4.1 镜面反射镜子中的反射是我们日常生活中最常见的现象之一。
光线遇到光滑的镜面时,按照反射定律以相同的角度反射回来。
4.2 凸透镜与凹透镜凸透镜和凹透镜都是基于光的折射原理的光学仪器。
它们能够使光线聚焦或发散,广泛应用于眼镜、显微镜和望远镜等设备中。
4.3 光纤通信光纤通信技术利用了光在纤维中反射和折射的特性,将信息传输至远距离。
3 波的反射、折射和衍射-人教版高中物理选择性必修第一册(2019版)教案教学目标1.了解波的反射、折射和衍射的基本概念和定义;2.学习能够导致波的反射、折射和衍射的条件和规律;3.掌握波的反射、折射和衍射的现象和特点,理解它们的应用。
教学重难点1.波的反射、折射和衍射的规律和特点;2.波的反射、折射和衍射的应用。
教学内容一、波的反射(一)反射定律① 反射角等于入射角,即 $ \theta _1 = \theta _2 $。
② 光线、法线、反射光线在同一平面内。
(二)反射现象① 平面镜反射。
②弯曲面反射。
二、波的折射(一)折射定律光线在两种介质中传播时,入射角和折射角之比等于两种介质的光速比,即$ \frac{\sin \theta _1}{\sin \theta _2} = \frac{v_1}{v_2} = \frac{n_2}{n_1} $。
(二)折射现象① 透明介质的折射现象。
② 总反射现象。
三、波的衍射(一)衍射现象波通过孔、缝、边缘时,会在其后方出现衍射现象。
衍射的产生是波的超柔性表现。
生产仅限于端口尺寸与波长相近。
(二)衍射现象的应用在天文、显微、干涉等领域中有广泛的应用。
教学方法1.讲解法:通过教师讲解,让学生了解波的反射、折射和衍射的基本概念和定义。
2.演示法:通过实物展示、模型演示等,让学生感受波的反射、折射和衍射的现象和特点,并带领学生探究波的反射、折射和衍射的规律。
3.实验法:根据实验的结果,让学生体会波的反射、折射和衍射的规律和特点。
教学评价1.初步评价:让学生通过小测验等方式检测掌握情况。
2.综合评价:通过作业、考试等方式评价学生对波的反射、折射和衍射的掌握情况。
教学流程1.介绍波的反射概念及反射定律。
2.引导学生进行反射定律的探究。
3.演示反射现象,让学生感受反射现象并掌握反射机理。
4.介绍波的折射概念及折射定律。
5.引导学生进行折射定律的探究。
6.讲解总反射现象,并进行演示。
高中物理教案:《波的性质-光的折射与反射》一、引言物理学作为自然科学的重要分支之一,是研究物质运动和相互作用规律的学科。
在高中阶段,物理课程不仅要求学生掌握基本的物理概念和现象,更重要的是培养学生科学思维和解决问题的能力。
在光学方面,波的性质-光的折射与反射是一个关键、常见且基础的话题。
本教案旨在帮助高中老师们合理规划这一主题内容,并提供相应教学方法和资源。
二、知识概述1. 光是一种电磁波通过简明扼要地介绍电磁波与光之间的关系,以及光是如何传播的,让学生初步了解光的性质。
2. 光线的传播对于光线传播直线路径这个常见现象进行观察与实验,并引导学生发现并总结出这种规律。
3. 光反射定律通过实验验证和推导得出光反射定律,并利用此定律解释各种相关现象。
4. 折射现象引用实际例子展示折射现象,并通过实验让学生发现折射角度与入射角度的关系,引导学生理解折射定律。
5. 光的折射率介绍折射率的概念和计算方法,并引导学生理解无因次量的重要性。
三、教学目标1. 知识目标a) 了解光是一种电磁波。
b) 掌握光线传播直线路径的规律。
c) 理解并能运用光反射定律解释相关现象。
d) 理解并能运用折射定律解释相关现象,计算折射角度。
e) 掌握折射率的概念和计算方法。
2. 能力目标a) 观察、记录和整理实验数据。
b) 运用科学思维分析问题。
c) 培养自主学习和合作探究的能力。
四、教学流程1. 激发兴趣(5分钟)利用有趣的示意图或视频展示,引起学生对光以及其性质的好奇心,并提出一些问题来激发他们思考。
2. 知识讲授(15分钟)分别介绍第二节和第三节的内容:光线的传播和光反射定律。
通过生动的图例和实验现象,引导学生理解并记忆这些概念。
3. 实验操作(30分钟)a) 实验一 - 光线传播直线路径学生自行设置实验条件,观察光线沿直线传播的现象,并记录实验数据。
b) 实验二 - 光反射学生使用平面镜,观察光在不同入射角度下的反射现象,并通过测量计算折射角度。
高一物理教案:《波的反射和折射》高一物理教案:《波的反射和折射》教学目标学问目标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,会依据波面和波线进行分析;力量目标1、让同学在试验的基础上理解波面、波线,能够依据想象建立空间概念。
2、对比光的反射和折射,提高同学类比分析的力量。
教学建议在同学学校学习光的反射和折射的基础上,老师通过试验演示、类比光的反射和折射讲解机械波的反射和折射。
对于试验的建议:1、留意试验的预备以及操作;2、在试验的基础上引入波线、波面的概念。
留意从现象——规律——现象这一过程,师生结合实际共同商量、分析。
扩展资料回声当声投射到距离声源有一段距离的大面积上时,声能的一部分被汲取,而另一部分声能要反射回来,假如听者听到由声源挺直发来的声和由反射回来的声的时间间隔超过0.1秒,它就能分辩出是两个声音,这种反射回来的声叫"回声'。
假如声速已知,当测得声音从发出到反射回来的时间间隔,就能计算出反射面到声源之间的距离。
利用这个道理,已设计成水声测位仪,用以测量海水的深度。
回声是山谷中或大厅中常有的现象,夏天响雷轰轰不绝,也是雷声经天空密云层多次反射的回声。
广义讲,凡有这种性质的其他信号,都属回声。
例如,反射回来的超声波信号。
利用回声制造的回声探测仪、水声定向器、超声波探伤仪等用声波探测鱼群、或用地面上爆炸声波的反射用以探测地下的油矿等。
扩展资料机械振动、机械波学问表解扩展资料基本学问技能1、波的反射:当波到达两种性质不同媒质的分界面时,转变传播方向,但仍在原来媒质里传播的现象.2、波的折射:当波到达两种性质不同媒质的分界面时,转变传播方向,进入另一种媒质的现象。
高中物理 12.4 波的反射和折射教案新人教版34【教学目标】(一)知识与技能1、知道波传播到两种介质交界面时会发生反射和折射。
2、知道波发生反射时,反射角等于入射角,反射波的频率、波速和波长都与入射波相同。
3、知道波发生折射是由于波在不同的介质中速度不同,知道折射角与入射角的关系。
(二)过程与方法培养学生对实验的观察、分析和归纳的能力。
(三)情感、态度与价值观通过对现象的观察、解释、培养学生观察生活,探索知识的能力。
【教学重点】1、波的反射和折射现象。
2、知道波的反射和折射现象中折射角与入射角及反射角的关系。
3、理解波发生折射时的频率、波速和波长都不改变。
【教学难点】用波的反射和折射现象解决实际问题。
【教学方法】自学辅导法【教学用具】实物投影仪,自制投影片,水波槽,长木板和厚玻璃板各一块【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34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。
波的反射和折射
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。
扩展资料
回声
当声投射到距离声源有一段距离的大面积上时,声能的一部分被吸收,而另一部分声能要反射回来,如果听者听到由声源直接发来的声和由反射回来的声的时间间隔超过0.1秒,它就能分辩出是两个声音,这种反射回来的声叫“回声”。
如果声速已知,当测得声音从发出到反射回来的时间间隔,就能计算出反射面到声源之间的距离。
利用这个道理,已设计成水声测位仪,用以测量海水的深度。
回声是山谷中或大厅中常有的现
象,夏天响雷轰轰不绝,也是雷声经天空密云层多次反射的回声。
广义讲,凡有这种性质的其他信号,都属回声。
例如,反射回来的超声波信号。
利用回声制造的回声探测仪、水声定向器、超声波探伤仪等用声波探测鱼群、或用地面上爆炸声波的反射用以探测地下的油矿等。
扩展资料
机械振动、机械波知识表解
扩展资料
基本知识技能
1、波的反射:当波到达两种性质不同媒质的分界面时,改变传播方向,但仍在原来媒质里传播的现象.
2、波的折射:当波到达两种性质不同媒质的分界面时,改变传播方向,进入另一种媒质的现象。