備課人
學(xué)科
物理
課題
3.3 波的反射、折射和衍射
教學(xué)內(nèi)容分析
學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)過(guò)光的反射、折射以及回聲等的初步知識(shí)。本節(jié)內(nèi)容在相關(guān)實(shí)例的基礎(chǔ)上，以生活中常見(jiàn)的水波為例，介紹了波的反射、折射和衍射現(xiàn)象，進(jìn)一步加深對(duì)波的特性的認(rèn)識(shí)。對(duì)波的衍射現(xiàn)象的研究是一個(gè)科學(xué)探究的過(guò)程，教學(xué)的關(guān)鍵在于對(duì)實(shí)驗(yàn)的演示、觀察和對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析。為了有助于分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以在觀察真實(shí)現(xiàn)象的同時(shí)利用動(dòng)畫進(jìn)行模擬，以便學(xué)生對(duì)衍射現(xiàn)象留下更加深刻的印象。
波的反射、折射是常見(jiàn)的現(xiàn)象，可通過(guò)與光的反射、折射的類比，從對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的研究中概括出規(guī)律，對(duì)波的反射、折射和衍射現(xiàn)象的研究，既是對(duì)運(yùn)動(dòng)觀念的拓展，也是培養(yǎng)科學(xué)思維與科學(xué)探究能力的重要途徑，還是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的載體。
學(xué)情分析
學(xué)習(xí)本節(jié)的是高二的學(xué)生，此時(shí)的他們從形象思維為主的經(jīng)驗(yàn)水平向以抽象思維為主的理論型水平的轉(zhuǎn)變已初步完成，學(xué)習(xí)方式有所轉(zhuǎn)變，接受知識(shí)的能力加強(qiáng)，邏輯思維推理能力已逐漸成熟，但學(xué)生缺乏對(duì)波的干涉和衍射必要的感性認(rèn)識(shí)，要想學(xué)好，需要較高的抽象邏輯思維能力和空間想象能力，這對(duì)大部分學(xué)生來(lái)說(shuō)具有相當(dāng)?shù)碾y度。因此在教學(xué)中應(yīng)充分發(fā)揮多媒體輔助教學(xué)的作用。
教學(xué)目標(biāo)
1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)波的反射和折射現(xiàn)象。
2.通過(guò)用射線解釋反射、折射現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)波動(dòng)中建構(gòu)物理模型的方法。
3.知道波的衍射現(xiàn)象和波產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件。
教學(xué)重難點(diǎn)
1.教學(xué)重點(diǎn)：波的反射、折射現(xiàn)象及折射率的計(jì)算；波的衍射，以及波產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件。
2.教學(xué)難點(diǎn)：構(gòu)建物理模型，能夠畫出反射、折射的示意圖，知道不同物理現(xiàn)象對(duì)應(yīng)物理量中的變量與不變量。
教學(xué)過(guò)程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
新課導(dǎo)入
提出問(wèn)題：
對(duì)著遠(yuǎn)處的峭壁大喊一聲會(huì)聽(tīng)到回聲，這是什么原因？
聲波的反射
你是否注意過(guò)水波的反射？
水波的反射
波的反射應(yīng)該遵從什么規(guī)律？
學(xué)生回答問(wèn)題。
學(xué)生觀看視頻并回答問(wèn)題
做出自己的思考
利用學(xué)生已知的知識(shí)提出問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生興趣。
新課教學(xué)
一、波的反射
（一）波的反射概念
請(qǐng)同學(xué)們閱讀課文，并總結(jié)波的反射的概念？
1.定義：當(dāng)波傳播到兩種介質(zhì)的分界面時(shí)，一部分返回來(lái)繼續(xù)傳播的現(xiàn)象。
入射角 ：入射線與法線的夾角 叫做入射角。
反射角：反射線與法線的夾角 叫做反射角。
2.反射定律：
（1）入射線、法線、反射線在同一平面內(nèi)，入射線與反射線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角。
（2）反射波的波長(zhǎng)、頻率、波速都跟入射波相同．
（3）波遇到兩種介質(zhì)界面時(shí)，總存在反射．
（二）生活中波的反射現(xiàn)象
1.夏日的雷聲轟鳴不絕，聲波在云層界面多次反射。
2.人耳只能分開相差0.1s以上的聲音,在房間里聽(tīng)不到回聲.
3.如圖所示，一場(chǎng)大雪過(guò)后，人們會(huì)感到外面萬(wàn)籟俱寂．這是怎么回事？難道是人的活動(dòng)減少了嗎？
【分析】剛下過(guò)的雪是新鮮蓬松的，它的表面層有許多小氣孔．當(dāng)外界的聲波傳入這些小氣孔時(shí)便要發(fā)生反射．由于氣孔往往是內(nèi)部大而口小．所以，僅有少部分波的能量能通過(guò)口徑反射回來(lái)，而大部分的能量則被吸收掉了．所以不是人的活動(dòng)減少了。
4.回聲測(cè)距的原理是什么？
(1)當(dāng)聲源不動(dòng)時(shí),聲波遇到了靜止障礙物會(huì)返回來(lái)繼續(xù)傳播,由于反射波與入射波在同一介質(zhì)中傳播速度相同,因此,入射波和反射波在傳播距離一樣的情況下,用的時(shí)間相等,設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t聽(tīng)到回聲,則聲源距障礙物的距離為s=v聲 。
(2)當(dāng)聲源以速度v向靜止的障礙物運(yùn)動(dòng)或障礙物以速度v向靜止的聲源運(yùn)動(dòng)時(shí),聲源發(fā)聲時(shí)障礙物到聲源的距離為s=(v聲+v) 。
(3)當(dāng)聲源以速度v遠(yuǎn)離靜止的障礙物或障礙物以速度v遠(yuǎn)離靜止的聲源時(shí),聲源發(fā)聲時(shí)障礙物到聲源的距離s=(v聲-v) 。
學(xué)生閱讀課文并總結(jié)知識(shí)點(diǎn)。
完善反射定律的內(nèi)容
觀看視頻并提出自己的想法。
嘗試回答問(wèn)題
嘗試回答問(wèn)題
鍛煉學(xué)生閱讀歸納能力
觀看視頻，總結(jié)歸納對(duì)物理現(xiàn)象的應(yīng)用。
培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題能力。
二、波的折射
（一）思考與討論
魚叉是直的，我們看到視頻里的魚叉插進(jìn)水中是彎的,正如我們看到的水中的鉛筆，這就是光的折射現(xiàn)象。機(jī)械波會(huì)發(fā)生折射嗎？
（二）波的折射
請(qǐng)同學(xué)們閱讀課文，并總結(jié)波的折射的概念？
1.定義：波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，波的傳播方向發(fā)生了改變的現(xiàn)象叫做波的折射。
2.折射定律：折射角（r）：折射波的波線與兩介質(zhì)界面法線的夾角r叫做折射角。
入射線、法線、折射線在同一平面內(nèi)，入射線與折射線分居法線兩側(cè)．入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一種介質(zhì)中的速度跟波在第二種介質(zhì)中的速度之比。
（三）生活中波的反射現(xiàn)象
如圖所示，駱駝隊(duì)白天在沙漠中行走時(shí)，隊(duì)伍后面的喊聲，隊(duì)伍前面往往聽(tīng)不到，而夜晚就不同，聽(tīng)的比較清楚，這是什么原因？
【分析】白天近地面的氣溫較高，聲速較大，聲速隨離地面高度的增加而減小.導(dǎo)致聲音傳播方向向上彎曲；夜晚地面溫度較低，聲速隨離地面高度的增加而增加，聲波的傳播方向向下彎曲，這也是在夜晚聲波傳播得比較遠(yuǎn)的原因．
（四）波的反射與折射對(duì)比
波的反射與折射有什么不同點(diǎn)？
學(xué)生提出自己的猜想。
學(xué)生閱讀歸納知識(shí)點(diǎn)
學(xué)生回答問(wèn)題并交流。
學(xué)生對(duì)照表格先嘗試回答問(wèn)題。
學(xué)生在光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)上提出合理的猜想。
鍛煉學(xué)生總結(jié)歸納能力
培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)用所學(xué)知識(shí)解決生活問(wèn)題。
提升學(xué)生系統(tǒng)化知識(shí)。
三、波的衍射
（一）思考與討論
在水塘里微風(fēng)激起的水波遇到突出水面的小石子、蘆葦?shù)葧?huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？
會(huì)繞過(guò)它們繼續(xù)傳播，好像它們不存在一樣。
波的衍射
請(qǐng)同學(xué)們閱讀課文，并總結(jié)波的衍射的概念？
1.定義：波繞過(guò)障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象叫做波的衍射。
衍——延展之意
波的衍射——波延展到“影子”區(qū)域里的現(xiàn)象。
波在什么條件下能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象？
實(shí)驗(yàn)：在水槽里放兩塊擋板，中間留一個(gè)狹縫，觀察水波通過(guò)狹縫后的傳播情況。保持水波的波長(zhǎng)不變，改變狹縫的寬度，觀察水波的傳播情況有什么變化。
只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長(zhǎng)相差不多，或者比波長(zhǎng)更小時(shí)，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。
發(fā)生明顯衍射的條件
衍射是波特有的現(xiàn)象，一切波都會(huì)產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。
衍射現(xiàn)象總是存在的，只有明顯與不明顯的差異。
障礙物或孔的尺寸大小，并不是決定衍射能否發(fā)生的條件，僅是發(fā)生明顯衍射的條件
一般情況下，波長(zhǎng)較大的波容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象。
學(xué)生觀察視頻并回答問(wèn)題。
學(xué)生閱讀課文并歸納衍射
學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)
歸納衍射條件并交流
幫助學(xué)生感受波的衍射建立過(guò)程。
鍛煉學(xué)生總結(jié)歸納能力
學(xué)會(huì)用實(shí)驗(yàn)處理疑問(wèn)。
學(xué)會(huì)觀察總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
課堂總結(jié)
板書設(shè)計(jì)
第3節(jié) 波的反射、折射和衍射
作業(yè)設(shè)計(jì)
作業(yè)分為兩塊，一是課堂練習(xí)，旨在對(duì)本堂課學(xué)習(xí)中動(dòng)量的概念和實(shí)驗(yàn)思路進(jìn)行檢測(cè)，一是分層練習(xí)，分層次的訓(xùn)練學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況。
教學(xué)反思與評(píng)價(jià)
教學(xué)過(guò)程中，在引入環(huán)節(jié)的展示和探究環(huán)節(jié)的小組活動(dòng)中，學(xué)生熱情高漲，用自己的方式去發(fā)現(xiàn)反射和折射的規(guī)律。這種方式不但讓學(xué)生參與度高，而且激發(fā)了他們主動(dòng)探究和思考的能力。
在講解環(huán)節(jié)中，語(yǔ)言和解釋的方式對(duì)學(xué)生的理解和掌握非常重要。每次講解時(shí)，我會(huì)用形象性、生動(dòng)性強(qiáng)的例子，加強(qiáng)學(xué)生的理解和記憶。
在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中，學(xué)生的熱情和好奇心都被喚起，觀察、記錄、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的過(guò)程中，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能與動(dòng)手能力得到了鍛煉，增加了對(duì)物理學(xué)的興趣。
綜述，通過(guò)本次教學(xué)，我們發(fā)現(xiàn)用探究教學(xué)法可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，讓學(xué)生依據(jù)規(guī)律去探究、去思考，能夠讓學(xué)生快速而深刻地理解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)和技能；同時(shí)，講解教學(xué)法，實(shí)驗(yàn)教學(xué)法等也都是教學(xué)中常用有效的方法，讓學(xué)生對(duì)于理論知識(shí)的掌握，真正實(shí)踐能力的提升有很大的幫助。

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3 波的反射、折射和衍射

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