漳州立人学校分层导学案（高中部）
课题：波的反射和折射 设计者：谢福华 课时 2 (第 周 月 日)
1、知识与技能
(1)．知道波面和波线．
（2）．了解惠更斯原理，知道用惠更斯原理描述波的方法． （3）．掌握波的反射定律和波的折射定律．
2、过程与方法
（1）掌握描述物理规律的基本方法——文字法、公式法、图像法． （2）培养学生运用数学知识解决处理物理问题的能力．
3、情感态度与价值观
充分体会将物理理论应用于实践生产的社会价值。 1、重点 与 难点 ．
波的反射和折射定律
、探究法，问答法
(1)惠更斯原理的内容？ 补充与完善 高中分层导学案 第- 6 -页
(2)波的反射定律内容？ (3)波由一种介质进入另一种介质时，传播方向会发生偏折？频率会改变吗？入射角和折射角及波速之间满足什么关系？ 1.波面和波线 （1）波面:从波源发出的波，经过同一 到达的各点所组成的面。 （2）波线：用来表示波的传播方向的线，波线与各个波面总是 的。 2.波的分类 （1）球面波：波面是 的波。如空气中的声波。 （2）平面波：波面是 的波。如水波。 3.惠更斯原理 （1）内容：介质中波阵面上的每一个点，都可以看成一个 ，这些新波源发出子波，经过一定时间后，这些子波的 就构成下一时刻的波面 （2）应用：如果知道某时刻一列波的某一个波面的位置，还知道波速，利用惠更斯原理可以得到下一时刻这个 的位置，从而可确定波的前进方向。 4.波的反射，反射规律和反射定律 （1）波遇到障碍物时会返回来继续传播的现象。 （2）反射波的波长，频率和波速都与入射波 。 （3）反射波线、入射波线和 在同一平面内，反射波线和入射波线分别位于 两侧，反射角等于入射角。 5.波的折射，折射规律和折射定律 （1）波在传播过程中，由一种介质进入另一种介质时， 发生偏折的现像 （2）折射波的频率与入射波的频率 。波速和波长都发生了变化。 （3）内容：入射角的正弦跟折射角的正弦只比，等于波在第一种介质中的 与波在第二种介质中的 只比，公式为： 。 （一）对惠更斯原理的理解和应用： 1．球面波和平面波的比较 区别 波面形状 球面波 球面 平面波 平面 高中分层导学案 第- 7 -页
形成 点波源在均匀介质中面波源在均匀介质中向向各个方向发出的波 波源面两侧发出的波 波面与波源关系 联系 波面以点波源为球心 波面与波源平行 球面波传至距波源很远处时，在空间的某一小区域内的球形波面可看成平面波 2.利用惠更斯原理解释波的传播 如图2－2－1甲所示，以O为球心的球面波在t时刻的波面为γ，按照惠更斯原理，γ面上每个点都是子波的波源．设各个方向的波速都是v，在Δt时间之后各子波的波面如图中虚线所示，虚线圆的半径是vΔt，γ′是这些子波波面的包络面，它就是原来球面波的波面在时间Δt后的新位置．可以看出，新的波面仍是一个球面，它与原来球面的半径之差为vΔt，表示波向前传播了vΔt的距离 图2－2－1 与此类似，可以用惠更斯原理说明平面波的传播，如图乙所示。 （二）、波的反射现象的应用 1．回声测距 (1)当声源不动时，声波遇到了障碍物会返回来继续传播，反射波与入射波在 同一介质中传播速度相同，因此，入射波和反射波在传播距离一样的情况下， 高中分层导学案 第- 8 -页
t用的时间相等，设经时间t听到回声，则声源距障碍物的距离为s＝v声. 2 (2)当声源以速度v向静止的障碍物运动或障碍物以速度v向静止的声源运动 t时，声源发声时障碍物到声源的距离为s＝(v声＋v)·. 2(3)当声源以速度v远离静止的障碍物或障碍物以速度v远离声源时，声源发 t声时障碍物到声源的距离s＝(v声－v)·. 2 2．超声波定位 蝙蝠能发出超声波，超声波遇到障碍物或捕食目标时会被反射回来，蝙蝠就 根据接收到反射回来的超声波来确定障碍物或食物位置，从而确定飞行方 向．另外海豚、雷达都是利用波的反射来定位和测速的． （三）、对折射定律的理解 siniv11.表达式：＝ sinrv2 2．理解：(1)折射的原因：波在两种介质中的传播速度不同造成的． 图2－2－2 v1(2)由于波在一种介质中的波速是一定的，所以是一个只与两种介质的性质 v2 有关，与入射角、折射角无关的常数，叫做第二种介质相对第一种介质的折 v1射率，所以n21＝. v2高中分层导学案 第- 9 -页
(3)当v1>v2时，i>r，折射光线靠近水法线；当v1