辽宁省大连市高中物理机械波波的反射和折射新人教PPT学习教案

1、会计学1辽宁省大连市高中物理机械波波的反射辽宁省大连市高中物理机械波波的反射和折射新人教和折射新人教雷达确定目标示意图 雷达是利用无线电波发现目标，并测定其位置的设备。由于无线电波具有恒速、定向传播的规律，因此，当雷达波碰到飞行目标(飞机、导弹）等时，一部分雷达波便会反射回来，根据反射雷达波的时间和方位便可以计算出飞行目标的位置。小资料第1页/共39页第2页/共39页 1.知道什么是波面和波线，了解惠更斯原理。 2.通过实验认识波的反射现象，并能用惠更斯原理进行解释。 3.通过实验认识波的折射现象，并能用惠更斯原理进行解释。 4.了解折射率的概念。教学目标知识与能力:第3页/共39页 1.通过

2、画波面图，理解惠更斯原理，培养分析问题的能力。 2.通过作图，尝试运用惠更斯原理解释波的折射现象，推导折射定律。过程与方法:第4页/共39页 经过运用惠更斯原理解释波的反射和折射现象，体验从理论上研究物理问题的严谨性。情感、态度与价值观：第5页/共39页惠更斯原理 波面、波线的概念和用惠更斯原理对波的反射定律和折射定律进行解释。教学重难点 教学重点 教学难点第6页/共39页本节导航第7页/共39页第8页/共39页1. 波面 任何振动状态相同的点组成了一个个圆，这些圆叫一个个波阵面（波面）。2. 波线 与各个波面垂直的线用来表示波的传播方向，叫做波线。 第9页/共39页波面波面波线波线第10页/

3、共39页第11页/共39页第12页/共39页 克里斯蒂安惠更斯(ChristianHaygen，16291695)荷兰物理学家、数学家、天文学家。1629年出生于海牙。1655年获得法学博士学位。 惠更斯是与牛顿同一时代的科学家，是历史上最著名的物理学家之一，他对力学的发展和光学的研究都有杰出的贡献，在数学和天文学方面也有卓越的成就，是近代自然科学的一位重要开拓者。第13页/共39页 介质中任一波面上的各点，都可以看做发射子波的波源，其后任意时刻，这些子波在波前进方向的包络面就是新的波面。2应用 如果知道某时刻一列波的某一波面位置，还知道波速，利用惠更斯原理可以得到下一时刻这个波面的位置，从而

4、确定波的传播方向。第14页/共39页平 面 波rr第15页/共39页球面波同理球 面 波O1R2RVt第16页/共39页第17页/共39页 思考：我们知道光有反射现象。机械波是否也具有反射现象呢？想一想第18页/共39页 由惠更斯原理可以知道：当机械波到达两种介质的界面时，在界面上会产生子波。子波会向各个方向继续传播，由部分机械波会返回原来的介质继续传播。从而出现机械波的反射现象。第19页/共39页（1）回声是声波的反射现象。 原因是对着山崖或高墙说话，声波传到山崖或高墙时，会被反射回来继续传播。（2）夏日的雷声轰鸣不绝。原因是声波在云层界面多次反射。第20页/共39页（3）在空房间里讲话声音

5、更响亮。 原因是：声波在普通房间里遇到墙壁，地面，天花板发生反射时，由于距离近，原声与回声几乎同时到达人耳。人耳只能分开相差0.1s以上的声音。所以，人在房间里讲话感觉声音比在野外大，而普通房间里的慢帐、地毯、衣物等会吸收声波，会影响室内的声响效果。（4）水波传到岸边也会发生反射现象。第21页/共39页 一列平面波到达两种介质的界面，入射波的传播方向与界面有一定夹角。 abc为入射波，AB为入射波的一个波面，AB为子波的包络面。cACBiiabbciiNNBAa第22页/共39页 在同一种介质中同列波的波速相等，所以AA=BB。 AAB ABB 利用几何余角关系可得: i=iAAB=BBAcA

6、CBiiabbciiNNBAa推导第23页/共39页ii 波的反射虽然是由机械波推导出来的 ，但可以适用于一切波，包括电磁波，所以光的反射也遵循同一定律。 （1）反射线、入射线和界面的法线在同一平面内；反射线和入射线分别位于法线的两侧。 （2）反射角等于入射角，即 （3）反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同。 ii 第24页/共39页第25页/共39页2. 折射角（r）1. 定义 ir界面介质I介质II法线 波从一种介质进入另一种介质时，波的传播方向发生了改变的现象叫做波的折射。 折射波的波线与两介质界面法线的夹角r叫做折射角。第26页/共39页由惠更斯原理，A、B为同一波面上的两点irAB

7、CDirtv 1ADBDi sinADtv1ADACr sinADtv 221sinsinvvri3. 用惠更斯原理解释波的折射tv 2 经t后，B点发射的子波到达界面处D点，A点的到达C点。第27页/共39页21sinsinvvri4. 折射定律 入射线、法线、折射线在同一平面内，入射线与折射线分居法线两侧。入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一种介质中的速度跟波在第二种介质中的速度之比。 波的折射定律虽然是由机械波推导出来的 ，但可以适用于一切波，包括电磁波，所以光的折射也遵循同一定律。 第28页/共39页2112vvn介质2相对介质1的折射率：第29页/共39页 （1）当入射速度大于

8、折射速度时，折射角折向法线。 （2）当入射速度小于折射速度时，折射角折离法线。 （3）当垂直界面入射时，传播方向不改变，属折射中的特例。 （4）在波的折射中，波的频率不改变，波速和波长都发生改变。6.波发生折射的原因7. 注意波在不同介质中的速度不同。第30页/共39页动画：水波的折射第31页/共39页1 波面 任何振动状态相同的点组成了一个个圆，这些圆叫一个个波阵面（波面）。 2 波线 与各个波面垂直的线用来表示波的传播方向，叫做波线。课堂小结波面和波线：第32页/共39页 介质中任一波面上的各点，都可以看做发射子波的波源，其后任意时刻，这些子波在波前进方向的包络面就是新的波面。惠更斯原理：

9、第33页/共39页 （1）反射线、入射线和界面的法线在同一平面内；反射线和入射线分别位于法线的两侧。 （2）反射角等于入射角，即 （3）反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同。 ii 反射定律：第34页/共39页 入射线、法线、折射线在同一平面内，入射线与折射线分居法线两侧入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一种介质中的速度跟波在第二种介质中的速度之比。折射定律：第35页/共39页1. 下述关于声波的传播速度中正确的说法是( ) A声波的频率越高，传播速度越大 B声波振幅越大，传播速度越大 C声波传播速度只由介质决定 D在空气中声速约是340ms CD课堂练习第36页/共39页 2 . 空气中的声速是340ms，水中声速是1450m/s，在空气