1、第二章 机械波 第4节 惠更斯原理 波的反射和折射【学习目标】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。【重难点】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.【课程内容标准】1、通过实验,认识波的反射现象、折射现象。2、了解惠更斯原理,能用其分析波的反射和折射.【课前预习案】【使用说明】1同学们要先通读教材,然后依据课前预习案再研究教材;通过梳理掌握:什么是波面、波线.知道它们之间的关系.了解惠更斯原理,能用其分析波
2、的反射和折射2勾划课本并写上提示语标注序号;完成学案,熟记基础知识,用红笔标注疑问。(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
3、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质中的传播速度之比. (2)公式: _ _.(二)预习自测1、下列说法中不正确的是:( ) A、只有平面波的波面才与波形
4、垂直 B、任何波的波形与波面都相互垂直 C、任何波的波形表示波的传播方向 D、有些波的波面表示波的传播方向2、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球心的一个个球面 D、无论怎样的波,波线始终和波面垂直3、一列波从空气中传入水中,保持不变的物理量是:( ) A、波速 B、波长 C、频率 D、振幅4、下列说法中正确的是:( ) 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、入射角跟折射角相等5、如图所示1、2、
5、3分别代表入射波、反射波和折射波的波线,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【问题反馈】:请将你在预习本节中遇到的问题写在下面。 【课内探究案】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,
6、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 【当堂检测】1.人在室内讲话的声音比在室外空旷处讲话声音要宏亮,是因为( )A.室内空气不流动 B.室内声音多次反射C.室内声音发生折射 D.室内物体会吸收声音2对于波长为100m的声波,下列哪些说法是错的 ( )A在同一介质中,比波长为20m的声波传播快B在空气中频
7、率比在水中大C声波能发生折射,但折射后频率改变D声波能发生反射,但反射后波速改变3下列哪些现象不属于反射现象 ( )A回声B夏日雷声轰鸣不绝C水波绕过水中芦苇秆传播D在空房中讲话感到声音更响E水波从深水区进入浅水区传播方向发生改变4.一列波以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米,那么折射波的波长为 米,反射波的波长为 米.5在一条河流上架着一座铁桥,一人用锤子敲击一下铁桥的一端发出声音,经过空气和铁桥分别传到桥的另一端时相隔2s,求铁桥长(已知声音在空气中速度为340ms、在铁轨中速度为500ms)6.某测量员利用回声测距离,他站在两平行墙壁间某一位置鸣枪,经过1.0s第一次听到回声,又经过0.5s再次听到回声,已知声速为340ms,则两墙壁间的距离为多少?人要把原声与回声区分出来,则障碍物离人至少多远?7.天空有近似等高的浓云层,为了测量云层的高度,在水平地面上与观测者的距离为d=3.0 km处进行一次爆炸,观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差t=6.0 s,试估算云层下表面的高度.(已知空气中的声速v= km/s)我的收获和反思