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高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册3 波的反射、折射和衍射优质导学案
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这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册3 波的反射、折射和衍射优质导学案，文件包含人教版2019高中物理选择性必修第一册33《波的反射折射和衍射》导学案教师版docx、人教版2019高中物理选择性必修第一册33《波的反射折射和衍射》导学案学生版docx等2份学案配套教学资源，其中学案共15页， 欢迎下载使用。
【学习目标】
.通过实验认识波的反射和折射现象。
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。
【学习重难点】
1.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。
2.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。
【知识回顾】
1．波长λ
(1)定义：在波的传播方向上，振动相位总是 的两个相邻质点间的距离．
(2)特征
①在横波中，两个相邻 或两个相邻 之间的距离等于波长．
②在纵波中，两个相邻 或两个相邻 之间的距离等于波长．
2．周期T、频率f
(1)周期(频率)：在波动中，各个质点的 也叫波的周期(或频率)．
(2)周期T和频率f的关系：
(3)波长与周期的关系：经过一个周期T，振动在介质中传播的距离等于 ．
3．波速
(1)定义：机械波在 中的传播速度．
(2)决定因素：由 本身的性质决定，在不同的介质中，波速是 (选填“相同”或“不同”)的．
(3)波长、周期、频率和波速的关系：v＝ ＝
【自主预习】
一、波的反射和折射
1．波的反射
(1)波的反射
波遇到障碍物会__ __继续传播的现象，叫作波的反射。
(2)反射定律
入射波线、法线、反射波线在__ __内，且入射角__ __反射角。如图所示。
2．波的折射
波从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生_ _的现象，叫作波的折射。如图所示。
二、波的衍射
1．定义
波可以绕过__ _继续传播的现象。
2．实验及现象
(1)实验装置：在水槽里放两块挡板，中间留一个__ __。
(2)现象：①狭缝宽度比波长大得多时：波的传播如同光沿__ __传播一样，挡板后面产生“__ __”。②狭缝宽度与波长相差不多或狭缝宽度比波长更小时：水波__ __挡板后面继续传播。
3．发生明显衍射现象的条件
只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长__ __，或者比波长__ __时，才能观察到明显的衍射现象。
【课堂探究】
【新课导入】
对着远处的峭壁大喊一声会听到回声，这是什么原因？
你是否注意过水波的反射？
（观察水波的反射）
波的反射应该遵从什么规律？（请同学们写下自己的认识走入本节新课）
【新课教学】
任务一、波的反射
（一）波的反射概念
请同学们阅读课文，并总结波的反射的概念？
1.定义：
入射角 ：
反射角：
2.反射定律：
（二）生活中波的反射现象
1.夏日的雷声轰鸣不绝，声波在云层界面多次反射。
2.人耳只能分开相差0.1s以上的声音,在房间里听不到回声.
3.如图所示，一场大雪过后，人们会感到外面万籁俱寂．这是怎么回事？难道是人的活动减少了吗？
4.回声测距的原理是什么？
任务二、波的折射
（一）思考与讨论
鱼叉是直的，我们看到视频里的鱼叉插进水中是弯的,正如我们看到的水中的铅笔，这就是光的折射现象。机械波会发生折射吗？
（二）波的折射
请同学们阅读课文，并总结波的折射的概念？
定义：
折射定律：
（三）生活中波的反射现象
如图所示，骆驼队白天在沙漠中行走时，队伍后面的喊声，队伍前面往往听不到，而夜晚就不同，听的比较清楚，这是什么原因？
（四）波的反射与折射对比
波的反射与折射有什么不同点？
任务三、波的衍射
（一）思考与讨论
在水塘里微风激起的水波遇到突出水面的小石子、芦苇等会出现什么现象？
波的衍射
请同学们阅读课文，并总结波的衍射的概念？
定义：
衍——延展之意
波的衍射——波延展到“影子”区域里的现象。
波在什么条件下能够发生明显的衍射现象？
实验：在水槽里放两块挡板，中间留一个狭缝，观察水波通过狭缝后的传播情况。保持水波的波长不变，改变狭缝的宽度，观察水波的传播情况有什么变化。
发生明显衍射的条件
【自我测评】
1 关于波的反射、折射现象，下列说法正确的是( )
A．一切波都能发生反射、折射现象
B．发生折射时，波的传播方向一定会发生改变
C．不是所有的波都能发生反射
D．波发生折射时，波长、频率和波速都会发生变化
2．(多选)图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则下列说法中正确的是( )
A．1与2的波长、频率相等，但波速不等
B．1与2的波速、频率、波长均相等
C．2与3的波速、频率、波长均相等
D．2与3的频率相等，波速、波长均不等
3. (多选)如图所示是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个小孔，O是波源，图中已画出波源所在区域的传播情况，每两条相邻的波纹(图中曲线)之间距离表示一个波长，则对于波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是( )
A．此时能明显观察到波的衍射现象
B．如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象
C．挡板前后波纹之间距离相等
D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，一定能明显观察到衍射现象
4.下列现象或事实属于衍射现象的是( )
A．风从窗户吹进来
B．雪堆积在背风的屋后
C．水波前进方向上遇到凸出在水面上的小石块，小石块对波的传播没有影响
D．晚上看到水中月亮的倒影
【学后反思】本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？
波现象
比较项
波的反射
波的折射
传播方向
频率f
波速v
波长λ
【学习目标】
.通过实验认识波的反射和折射现象。
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。
【学习重难点】
1.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。
2.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。
【知识回顾】
1．波长λ
(1)定义：在波的传播方向上，振动相位总是 的两个相邻质点间的距离．
(2)特征
①在横波中，两个相邻 或两个相邻 之间的距离等于波长．
②在纵波中，两个相邻 或两个相邻 之间的距离等于波长．
2．周期T、频率f
(1)周期(频率)：在波动中，各个质点的 也叫波的周期(或频率)．
(2)周期T和频率f的关系：
(3)波长与周期的关系：经过一个周期T，振动在介质中传播的距离等于 ．
3．波速
(1)定义：机械波在 中的传播速度．
(2)决定因素：由 本身的性质决定，在不同的介质中，波速是 (选填“相同”或“不同”)的．
(3)波长、周期、频率和波速的关系：v＝ ＝
【自主预习】
一、波的反射和折射
1．波的反射
(1)波的反射
波遇到障碍物会__ __继续传播的现象，叫作波的反射。
(2)反射定律
入射波线、法线、反射波线在__ __内，且入射角__ __反射角。如图所示。
2．波的折射
波从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生_ _的现象，叫作波的折射。如图所示。
二、波的衍射
1．定义
波可以绕过__ _继续传播的现象。
2．实验及现象
(1)实验装置：在水槽里放两块挡板，中间留一个__ __。
(2)现象：①狭缝宽度比波长大得多时：波的传播如同光沿__ __传播一样，挡板后面产生“__ __”。②狭缝宽度与波长相差不多或狭缝宽度比波长更小时：水波__ __挡板后面继续传播。
3．发生明显衍射现象的条件
只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长__ __，或者比波长__ __时，才能观察到明显的衍射现象。
【课堂探究】
【新课导入】
对着远处的峭壁大喊一声会听到回声，这是什么原因？
你是否注意过水波的反射？
（观察水波的反射）
波的反射应该遵从什么规律？（请同学们写下自己的认识走入本节新课）
【新课教学】
任务一、波的反射
（一）波的反射概念
请同学们阅读课文，并总结波的反射的概念？
1.定义：
入射角 ：
反射角：
2.反射定律：
（二）生活中波的反射现象
1.夏日的雷声轰鸣不绝，声波在云层界面多次反射。
2.人耳只能分开相差0.1s以上的声音,在房间里听不到回声.
3.如图所示，一场大雪过后，人们会感到外面万籁俱寂．这是怎么回事？难道是人的活动减少了吗？
4.回声测距的原理是什么？
任务二、波的折射
（一）思考与讨论
鱼叉是直的，我们看到视频里的鱼叉插进水中是弯的,正如我们看到的水中的铅笔，这就是光的折射现象。机械波会发生折射吗？
（二）波的折射
请同学们阅读课文，并总结波的折射的概念？
定义：
折射定律：
（三）生活中波的反射现象
如图所示，骆驼队白天在沙漠中行走时，队伍后面的喊声，队伍前面往往听不到，而夜晚就不同，听的比较清楚，这是什么原因？
（四）波的反射与折射对比
波的反射与折射有什么不同点？
任务三、波的衍射
（一）思考与讨论
在水塘里微风激起的水波遇到突出水面的小石子、芦苇等会出现什么现象？
波的衍射
请同学们阅读课文，并总结波的衍射的概念？
定义：
衍——延展之意
波的衍射——波延展到“影子”区域里的现象。
波在什么条件下能够发生明显的衍射现象？
实验：在水槽里放两块挡板，中间留一个狭缝，观察水波通过狭缝后的传播情况。保持水波的波长不变，改变狭缝的宽度，观察水波的传播情况有什么变化。
发生明显衍射的条件
【自我测评】
1 关于波的反射、折射现象，下列说法正确的是( )
A．一切波都能发生反射、折射现象
B．发生折射时，波的传播方向一定会发生改变
C．不是所有的波都能发生反射
D．波发生折射时，波长、频率和波速都会发生变化
2．(多选)图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则下列说法中正确的是( )
A．1与2的波长、频率相等，但波速不等
B．1与2的波速、频率、波长均相等
C．2与3的波速、频率、波长均相等
D．2与3的频率相等，波速、波长均不等
3. (多选)如图所示是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个小孔，O是波源，图中已画出波源所在区域的传播情况，每两条相邻的波纹(图中曲线)之间距离表示一个波长，则对于波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是( )
A．此时能明显观察到波的衍射现象
B．如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象
C．挡板前后波纹之间距离相等
D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，一定能明显观察到衍射现象
4.下列现象或事实属于衍射现象的是( )
A．风从窗户吹进来
B．雪堆积在背风的屋后
C．水波前进方向上遇到凸出在水面上的小石块，小石块对波的传播没有影响
D．晚上看到水中月亮的倒影
【学后反思】本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？
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波的折射
传播方向
频率f
波速v
波长λ
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