波的反射、折射和衍射+教学设计 高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

教学设计

课程基本信息学科高中物理年级高二年级学期秋季课题波的反射、折射和衍射教科书书名：人教2017课标版物理选择性必修第一册教材出版社：人民教育出版社出版日期：2020年5月教学目标通过实验认识波的反射和折射现象。通过用波线解释波的反射、折射现象，认识波动中构建物理模型的方法。知道波的衍射现象通过实验探究，学习波产生明显衍射现象的条件。教学内容教学重点：学生在初中阶段已经学习过光的反射、折射以及回声等的初步知识。本节内容在相关实例的基础上，以生活中常见的水波为例，介绍了波的反射、折射现象，进一步加深对波的认识。对波的衍射现象的研究是一个科学探究的过程，教学的关键在于实验的探究、观察和对实验现象的分析。

教学难点：对波的传播现象的研究是一个科学探究的过程，教学的关键在于实验的探究、观察和对实验现象的分析。通过实验探究，引导学生总结：波发生明显衍射现象的条件教学过程通过一个问题——“高层密布的城市之间，低楼层是如何保持信号通畅对？”引入，开始波的传播规律的学习；过视频引入，开始波的反射学习，由演示实验现象总结出波的反射规律；结合实际，介绍波的反射在人类生活、生产中的重要应用；通过光的反射和折射，探究波的折射现象，利用发波水槽观察折射现象；由一个小视频、一张卫星照片解释什么是波的衍射；动画模拟发波水槽中的水波形态，了解狭缝和孔对衍射的影响；通过低音衍射更明显的视频，引发学生的思考——波在什么条件下将发生明显的衍射；利用发波水槽实验探究：波在什么条件下将发生明显的衍射现象——只有缝、孔的宽度或障碍物尺寸跟波长相差不多时，才能观察到明显的衍射现象；最后利用无线电波的传输特点，总结本节所学的波的反射、折射和衍射。【课堂引入】几乎每个城市都会有自己的高层地标，他们一般是广播电视台或通讯公司的信号基站，用于发射信号覆盖整座城市。但城市里高层密布，像学校这样的矮房子夹在其中，为何还能保证信号的通畅呢？想要回答这个问题就需要同学们随老师一起来继续学习《波的反射、折射和衍射》【实验观察】为了让大家观察到波反射，老师准备了一个“发波水槽”：它的工作原理是通过电机使得小振球固定频率的上下振动，在水面上激起水波纹，请同学们注意观察水波遇到四壁时的反射现象。【规律总结】用波线将波的传播方向体现出来，可以看到波线在遇到了障碍平面后发生了反射。仔细观察这一现象图，再结合初中所学的光的反射，我们不难总结出波的反射规律：入射线、反射线、法线在同一平面内，且反射线与入射线分局法线两侧，反射角等于入射角【知识延伸】波的反射在医疗领域的应用：B超，波的反射也在军事领域有重要应用——如深海探测（声纳），如高空探测（雷达），都是通过波的反射来观察异常。但说到雷达探测，就不得不提到大名鼎鼎的隐身轰炸机了，通过短视频看看它的真容，并尝试分析隐形战机是如何做到隐形的。【知识衔接】当光束照在水面上，我们不仅能观察到光的反射，还能看到它的折射。那么水波会折射吗？【实验观察】实验器材中的透明片如图所示放入水槽中，透明片将使水槽中出现两个深度不同的水域，接通电源后，请观察波在水域交界处的传播变化。【联系生活实际】水港的俯拍图，我们看到海面上来的水波遇到了一长串礁石，而这串礁石却并不能保证它后方的风平浪静，在它的“阴影区”还是出现了水波，这就是波的衍射现象——波可以绕过障碍物继续传播【联系生活实际】在老师准备的视频会发现，低音的衍射现象更加明显。请同学们思考，波在什么条件下会发生明显的衍射现象呢？【实验探究】利用发波水槽，探究【波在什么条件下能发生明显衍射】：只有缝、孔的宽度或障碍物尺寸跟波长相差不多时，才能观察到明显的衍射现象【知识总结】光一样可以衍射，只是在日常生活中衍射不够明显，难以观察到；一切波都能发生衍射，衍射是波的特有现象【前沿科普】所以，广播塔的信号是如何传播到城市的每一个细微之处呢？其实就是利用了波的反射、