3.3 波的反射、折射和衍射（导学案）-【上好课】高二物理同步高效课堂（人教版2019选择性必修第一册）

第3节　波的反射、折射和衍射 导学案 【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？ 1. 定义： 2. 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？ 　　　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 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？ （2） 波的衍射 请同学们阅读课文，并总结波的衍射的概念？ 1. 定义： 2. 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。 （3） 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