高中物理第2节 波的反射和折射教案

这是一份高中物理第2节 波的反射和折射教案，共1页。教案主要包含了波的折射等内容，欢迎下载使用。

了解波面和波线相关概念
通过实验认识波的反射、折射现象。
了解波的反射定律、折射定律
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。
教学重难点
教学重点
通过观察实验，认识波的反射和折射现象。
波折射和反射规律。
教学难点
波的折射现象及特点。
波的反射应用。
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，还有些波我们肉眼可见，你是否注意过水波的反射？波的反射应该遵从什么规律？
新课讲授
波的反射
在探索波的反射之前我们先来了解一下如何描述波并学习相关概念
相关概念：波面、波前和波线：
波面：从波源发出的波，经过相同传播时间到达的各点所组成的面，如图所示．
波线：用来表示波的传播方向的线，波线与各个波面总是垂直的．
波的分类
球面波：波面是球面的波。
平面波：波面是平面的波。
图3-22 水波反射实验
波的反射现象
波在均匀介质总是保持沿直线传播，当波从一种介质传播到另一种介质表面时，又是怎样的场景？我们可以通过实验来研究。
迷你实验室： 水波的反射
如图3-22所示，在水波槽中放一块长木板，用振动片激发产生水波，使水波的传播方向与长木板约成45°角。可以看到，从波源发出的水波遇到长木板后，波传播方向发生了变化。
法线
分界面
实验结果表明，当水波遇到挡板时会发生反射。
定义：波从一种介质传播到另一种介质表面时，返回原来介质传播的现象称为波的反射。
波的反射定律
规律：（1）反射波的波长、频率和波速都与入射波的相同。
（2）反射波的波线、法线和入射波的波线在同一平面内，反射波的波线与入射波的波线分别位于法线两侧，反射角等于入射角。
界面
介质I
介质II
法线
入射线
入射角
折射线
折射角
二、波的折射
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
定义：波在传播过程中,由一种介质进入另一种介质时传播的方向发生偏折的现象，称为波的折射。
规律：（1）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。
（2）入射角和折射角与波速之间关系为：sinisinr=v1v2；v1和v2分别表示波在介质Ⅰ和介质Ⅱ的波速。
典题剖析
例1下列关于波线波面说法正确的是
A. 波在介质中传播的过程中，振动相同的点连接起来组成的面就叫作波面
B. 波线是用来表示波的传播方向的，波线与波面总是垂直的
C. 无论是球面波，还是平面波，同一波面上各点的振动情况完全一样
D. 同一波面上的两个位置的质点振动步调可能相反
答案：BC
解析：A.振动相同的点在同一时刻组成的面，叫作波面，A错误；B.波线表示波的传播方向，在同一种介质中传播时，波线与波面总是垂直，表示为一条直线，在不同介质中传播时，表示为折线或曲线，但总跟在对应介质中的波面垂直，B正确；CD.波面是同一时刻振动相同的点连线组成的，其上各点振动情况一样，这些波向前传播情况一样，经过相同时间到达的位置的连线又可以连接成一个面，就形成新的波面，C正确，D错误。
例2人耳只能区分相差0.1 s以上的两个声音，人要听到自己讲话的回声，离障碍物的距离至少要大于( )．
A. 34 m B. 17 m C. 100 m D. 170 m
答案：B
解析：声波在空气中传播的速度约为340 m/s，因此2x=vt，x=vt2=17 m，故B正确，ACD错误。
例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
答案：D
解析：波发生反射时，在同一种介质中运动，因此波长、波速和频率不变，故选项A、B错误；波发生折射时，频率不变，波速变，波长变，故选项C错误，选项D正确．
例4甲、乙两人平行站在一堵墙前面，两人相距2a，距离墙均为3a。当甲开了一枪后，乙在时间t后听到第一声枪响，则乙听到第二声枪响的时间是在甲开枪 ( )
A. 2t后B. 3t后 C. 7-32t后 D. 7+32t后
答案：A
解析：设声音传播的速度为v，则有：t=2av，
乙听到的第二次声音应是经过墙反射后听到的，如下图：
由图可知，AC=CB=2a，声音的传播距离为2a2+(3a)2=4a
故听到第二声枪响的时间t'=AC+BCv=4av=2t，故A正确，BCD错误。
课堂小结