4. 惠更斯原理 波的反射与折射教学设计第二课时

第4节

惠更斯原理

波的反射和折射

【教学目标】

1.

通过自主学习，让学生知道什么是波面、波线.知道它们之间的关系.。

2.小组合作，掌握波的反射定律，能进行较简单的应用. 3.激情投入，理解波的折射定律。

质中的传播速度之比. (2)公式:

____

__. （二）预习自测

1．关于对惠更斯原理的理解，下列说法正确的是(

) A．同一波面上的各质点振动情况完全相同

B．同一振源的不同波面上的质点的振动情况可能相同

C．球面波的波面是以波源为中心的一个个球面

D．无论怎样的波，波线始终和波面垂直

2．下列说法正确的是(

) A．入射波面与法线的夹角为入射角

B．入射波面与界面的夹角为入射角

C．入射波线与法线的夹角为入射角

D．入射角跟反射角相等

3．对于波的认识，下列说法中正确的是(

) A．潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的反射原理

B．隐形飞机的表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的

C．雷雨天雷声轰鸣不绝是波的多次反射

D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象

[来源学§科§网Z§X§X§K]【重点】1.波的反射定律.

2.波的折射定律.

【难点】1.惠更斯原理以及波前、波面的概念.

2.波的折射定律的应用. 【教学方法】

探究法、讨论法、推导归纳法

【课前预习】

（一）教材助读

一、惠更斯原理

1.几个概念

(1)波面：从波源发出的波经过同一__________而达到的各点所组成的面，如图. (2)圆形波：波面是______的波. (3)平面波：波面是______的波. (4)波线：用来表示波的传播方向的线，波线与波面总是______的. 2.惠更斯原理

(1)内容：波在传播过程中所到达的每一点都可以看做__________，从这些点发出球面形状的子波，其后任一时刻这些子波波前的________就是新的波前. (2)应用：可以用几何作图的方法，由已知的某一时刻波前确定下一时刻波前，从而确定波的__________. 二、波的反射

1.反射现象：波遇到两种介质的分界面时会返回到原介质继续传播的现象，如图. 2.反射规律

反射波的波长、频率和波速都与入射波______. 3.反射定律：入射线、______、反射线在同一平面内，入射线和反射线分别位于______两侧，反射角______入射角. 三、波的折射

1.折射现象

波在传播过程中，从一种介质进入另一种介质时，波____________发生偏折的现象，如图. 2.折射规律

折射波的频率与入射波的频率______.波速和波长都____________. 3.折射定律

(1)入射线、______、折射线(即折射波线)在同一平面内，入射线与折射线分别位于______两侧，入射角的正弦值与折射角的________之比等于波在第一种介质中的传播速度跟波在第二种介【合作探究】

探究一

惠更斯原理

［解释现象］

1.如图所示，概括波面、波谷的概念？

2.惠更斯原理的内容？

3.如何利用惠更斯原理描绘波的传播情况？（请以平面波为例作图）

探究二

波的反射

1.

认真体会教材图2-4-4，利用惠更斯原理，试着自己动手重新作图？

2.

总结下波的反射规律？

训练1某物体发出的声音在空气中的波长为1 m，波速为340 m/s，在海水中的波长为4.5 m，此物体在海面上发出的声音经0.5 s听到回声，则海水深为多少米？

探究三

波的折射

1.用惠更斯作图法描绘波的折射？（参考教材图2-4-5）

2.

总结下波的折射规律？

训练2：一列波从一中介质进入另一种介质时（ ）

A．只有频率发生变化 B.只有波长发生变化

C.频率和波长都发生变化 D.波长和传播速度都发生变化

[来源学科网Z,X

【课堂探究练】

概念规律练

知识点一

对波面和波线的理解

1．下列说法中正确的是(

) A．水波是球面波

B．声波是球面波

C．只有横波才能形成球面波

D．只有纵波才能形成球面波

2．下列说法中不正确的是(

) A．只有平面波的波面才与波线垂直

B．任何波的波线与波面都相互垂直

C．任何波的波线都表示波的传播方向

D．有些波的波面表示波的传播方向

知识点二

波的反射、折射

3．图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则(

) A．2与1的波长、频率相等，波速不等

B．2与1的波速、频率相等，波长不等

C．3与1的波速、频率、波长均相等

D．3与1的频率相等，波速、波长均不等

4．如图所示，a、b、c分别为入射波、反射波、折射波，已知入射波波速v＝10 m/s，入射角i为30°，反射波线与折射波线相垂直，求折射波的速度．

方法技巧练

波的反射的应用技巧

5．有一辆汽车以15 m/s的速度匀速行驶，在其正前方有一陡峭山崖，汽车鸣笛2 s后司机听到回声，此时汽车距山崖的距离多远？(v声＝340 m/s) [来源学科网

6．某物体发出的声音在空气中的波长为1 m，波速为340 m/s，在海水中的波长为4.5 m，此物体在海面上发出的声音经0.5 s听到回声，则海水深为________m.

【课后巩固练】

1．人在室内讲话的声音比在空旷的室外讲话声音要洪亮，是因为(

) A．室内空气不流动

B．室内声音多次被反射

C．室内声音发生折射

D．室内物体会吸收声音

2．下列现象中属于声波反射现象的是(

) A．隔着墙能听到房间外面有人讲话

B．音响设备制作时要考虑混合效应

C．夏日的雷声有时轰鸣不绝

D．在水里的人能听到岸上的声音

3．声波从声源发出，在空中向外传播的过程中(

) A．波速在逐渐变小

B．频率在逐渐变小

C．振幅在逐渐变小

D．波长在逐渐变小

4．一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

5．下列说法正确的是(

) A．波发生反射时，波的频率不变，波速变小，波长变短

B．波发生反射时，频率、波长、波速均不变

C．波发生折射时，波的频率不变，但波长、波速发生变化

D．波发生折射时，波的频率、波长、波速均发生变化

6．同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播，某时刻的波形曲线如图5所示，以下说法正确的是(

) A．声波在水中波长较大，b是水中声波的波形曲线

B．声波在空气中波长较大，b是空气中声波的波形曲线

C．水中质点振动频率较高，a是水中声波的波形曲线

D．空气中质点振动频率较高，a是空气中声波的波形曲线

7．当一个探险者进入一个山谷后，为了估测出山谷的宽度，他吼一声后，经过0.5 s听到右边山坡反射回来的声音，又经过1.5 s后听到左边山坡反射回来的声音，若声速为340 m/s，则这个山谷的宽度约为(

) A．170 m

B．340 m

C．425 m

D．680 m

8.人们听不清对方说话时，除了让一只耳朵转向对方，还习惯性地把同侧的手附在耳旁，这样做是利用声波的________提高耳朵的接收能力．

9．教室中未搬入桌凳前说话常有嗡嗡的尾声，摆了桌凳坐满了学生后这种现象减轻到似乎听不到了，这是因为____________________________________________________________．

10．在渔船上利用超声波可以探测鱼群的位置，当它向选定的方向发射出频率为5.8×104 Hz的超声波后，经过0.64 s收到从鱼群反射回来的反射波，已知5.8×104 Hz的超声波在水中的波长为2.5 cm，求这群鱼跟渔船的距离．

[来源学。科。网Z

。X。X。K]

11．一声波在空气中的波长为25 cm，速度为340 m/s.当折射入另一种介质时，波长变为80 cm.求：

(1)声波在这种介质中的频率；

(2)声波在这种介质中的传播速度．

12.一个观测者在高处用望远镜注视在地上的木工以每秒2次的频率击钉子，他听到声音时恰好看到击锤动作．若观测者距木工680 m．当木工停止击锤后，他还能听到几次击钉声？(声波在空气中的传播速度为340 m/s)

13．有一种示波器可以同时显示两列波形．对于这两列波，显示屏上横向每格代表的时间间隔相同．利用此种示波器可以测量液体中的声速，实验装置的一部分如图6甲所示：管内盛满液体，音频信号发生器所产生的脉冲信号由置于液体内的发射器发出，被接收器所接收．图乙为示波器的显示屏，屏上所显示的上、下两列波形分别为发射信号与接收信号．若已知发射的脉冲信号频率为f＝2 000 Hz，发射器与接收器的距离为x＝1.30 m，求管内液体中的声速．(已知所测声速应在1 300 m/s～1 600 m/s之间．结果保留两位有效数字)

【小结】

【课后作业】课本