2017_2018学年高中物理第十二章机械波第6节惠更斯原理教案新人教版选修3_4

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1、第6节惠更斯原理物理核心素养主要由“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面构成。【学情分析】学生在初中已经学习过光的反射和折射现象以及声音的反射现象。因此本节课的学习学生有一定基础，本节课学生的学习难点在于接受一些新概念和惠更斯原理，并利用机械波的基本知识好惠更斯原理推导波的反射定律和折射定律，激发学生学习物理的兴趣。而最后的落脚点却在应用两个定律分析问题解决问题上。【教学目标】（一）物理观念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

2、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）科学思维、科学探究1、复习声音的反射现象、光的反射和折射现象教师：引导复习学生：思考回顾2、水波的反射和折射教师：演示实验，并指导学生观察认识（可采用发波水槽和实物投影仪，也可利用多媒体播放实验视频）学生：观察实验，认识现象二、惠更斯原理（了解惠更斯对波传播规律的研究）1．相关概念：波面和波线：教师：引导学生思考问题：如何表示波传播的方向？然后指导学生阅读教材有关内容，理解（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和平

3、面波为例，如何理解波面和波线？学生：阅读教材，思考理解：（1）向各个方向传播的波峰（或波谷）在同一时刻构成的，叫做波面。（2）图中与各个波面垂直的线叫波线，用来表示波的传播方向。2．相关概念：子波源和子波→惠更斯原理教师：引导学生阅读教材有关内容，思考理解：（1）惠更斯原理的内容是什么？（2）以球面波为例，应用惠更斯原理解释波的传播。学生：阅读教材，思考理解：（1）理解并能叙述惠更斯原理：（1690年提出）介质中波前上的各点，都可以看做一个新的波源（子波源），能够发出子波；其后，这些子波的包络面就是新的波面，这就是惠更斯原理。（2）

4、理解子波源、子波这一对概念（3）如何根据某时刻的波面和波线，作出过一段时间后新的波面？阅读教材上利用惠更斯原理在球面波、平面波两种情况下确定新波面的方法。三、波的反射教师：引导学生阅读教材有关内容，看看书上的实验结果与我们观察到的现象是否一致，体会用惠更斯原理尝试对波的反射定律作出证明。学生：阅读教材，理解反射现象；并证明波的反射定律。课本上已经把反射现象中的波面波线关系画在了图中，请证明时参考使用。如果学生证明有困难，老师可在学生思考后给出证明过程：教师：用多媒体出示图。结合图形引出入射角、反射角，并给出明确的反射定律的内容：（1

5、）入射波的波线与平面法线的夹角i叫做入射角。（2）反射波的波形与平面法线的夹角i′叫做反射角。（3）反射波的波长、频率和波速都跟入射波的相同。（4）在波的反射中，遵循下述规律——反射定律：①入射波的波线、反射波的波线和界面法线在同一平面内；②反射角等于入射角。四、波的折射教师：在实物投影仪上再进行演示：（1）在水波槽的一部分底面上放一块玻璃板，把槽分成深水区和浅水区两部分。（2）让水波由深水区射到两个区域的界面上，观察发生的现象。（3）明确观察到的现象：看到波由深水区进入浅水区能继续传播，但是改变了传播方向。引导学生阅读教材有关内容

6、，看看书上的实验结果与我们观察到的现象是否一致；阅读课本上用惠更斯原理对波的折射定律所作出的证明过程。学生：阅读课文，解答下列思考并理解：（1）什么是波的折射？（2）什么叫入射角和折射角？（3）在波的折射中遵循什么规律？阅读课本上用惠更斯原理对波的折射定律所作出的证明过程。教师：总结折射现象所遵从的规律：（1）波从一种介质射入另一种介质时，传播的方向会发生改变，这种现象叫做波的折射。（2）入射波的波线与平面法线的夹角i叫做入射角。折射波的波线界与界面法线之间的夹角r叫做折射角。（3）在波的折射中遵循下列规律：①折射波与入射波的频率相

7、同；②折射波和入射波的波速和波长不同③在波的折射中，入射角θ1和折射角θ2之间有下述关系。.这就是波的折射定律。其中v1和v2是在介质Ⅰ和介质Ⅱ中的波速。由于波速是由介质决定的，故是一个只与两种介质有关而与入射角无关的常数，叫做第2种介质相对第1种介质的折射率。用表示，则如果v2v1，波在进入第2种介质后传播方向将远离法线的方向偏折。这与实验中波的折射现象一致：在水波的折射演示实验中，水波到达浅水区后，传播速度减小，传播方向向法线靠拢。我们观察到的正是这样。

8、【课堂小结】本节的知识点（概念和规律）较多可概括如下：一个原理：惠更斯原理两种现象：波的反射和波的折射两个定律：波的反射定律、波的折射定律多个概念：波面、波前、波线、入射角、反射角、折射角波的反射定律（1）入射波的波线、反射波的波线和