波的反射和折射·教案
陆文新
教学目的
1．知道什么是波的反射现象，什么是波的折射现象．
2．知道波传播到两种介质交界面时，同时会发生反射和折射．
3．知道波发生反射现象时，反射角等于入射角．
4．知道反射波的频率、波速和波长与入射波相同．
5．知道折射波与入射波的频率相同，波速与波长不同．
6．理解波发生折射的原因是波在不同介质中速度不同．
7．掌握入射角与折射角关系：sini/sinγ＝v1/v2．
教具
水波槽，观察反射与折射现象用的木板与玻璃砖，投影仪
教学过程
●引入新课
前几节课我们学习了机械波的形成过程以及机械波的描述方法，今后几节课我们将要学习波的一些特有现象．波的反射和折射，波的衍射，波的干涉．这些现象是波动形式的共同特征，也是学好以后知识的基础．
【板书】*第四节波的反射和折射
●进行新课
【板书】一、波的反射
思考讨论并回答：同学们在日常生活中看到或听到的哪些现象是属于波的反射现象？
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．
3．在空房间里讲话感觉声音响．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．
下面我们通过水波的反射来研究波的反射特点．
【演示】在水波槽的装置中，把一根金属丝固定在振动片上，当金属片振动时，金属丝周期性的触动水面，形成波源，在水面上从波源发出一列圆形波．将实验现象用投影仪投影在屏幕上．
实验现象：(参见课本图10－20)
(1)水面上形成一列圆形波．
(2)画面上的圆形是朝各个方向传播的波峰波谷．
【板书】(1)波面：朝各个方向传播的波峰或波谷是在同一时刻构成的，叫做波面．
(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．(参见课本图10－21)
(3)观察反射现象：在水波槽中放一块长木板，会看到从波源发出的圆形波，遇到长木板后，有一列圆形波从长木板反射回来．(参见课本图10－22) 【板书】波的反射是波遇到障碍物会返回来继续传播的现象．(参见课本图10－23)
入射角：入射波的波线与平面法线的夹角，用字母i表示．
反射角：反射波的波线与平面法线的夹角，用字母i＇表示
由实验得出：
【板书】反射规律
(1)入射线、法线、反射线在同一平面内，入射角等于反射角．
(2)反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同．
【板书】波的折射
【演示】
在水槽的一部分底面上放一块厚玻璃板，使槽分为深水区和浅水区两个区域，(水波在这两个区域中传播速度不同，因而可以把这两个区域看作是不同的介质)，让水波从深水区射到两个区域的分界面上，并用投影仪将演示现象投影到屏幕上．同学们可以看到波由深水区进入浅水区继续传播，但是改变了传播方向．
【板书】波的折射：波从一种介质射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象叫做波的折射．(参见课本图10－24)
折射角：折射波的波线与界面法线的夹角，用字母r表示．
从图中可以看出，折射时波改变了传播方向，同时波速与波长也发生了改变，而波的频率不变．
从图中还可看出，波在第一种介质中通过的距离A＇E与在同一时间内波
在第二种介质中通过的距离AF之比，等于波在第一种介质中的速度v1与波在第二种介质中的速度v2之比．
又A＇E＝AEsini AF＝AEsinr
【板书】折射定律：入射角的正弦与折射角的正弦之比等于波在第一种介质中的速度与波在第二中介质中的速度之比．
可以看出：当v1＞v2时，i＞r，折射线折向法线
当v1＜v2时，i＜r，折射线折离法线
●巩固练习
1．初中学过光的反射和折射，与今天学习的机械波的反射和折射有哪些相同点和不同点？光是否也应该是一种波？
2．你是否还能举一些波的反射和折射现象的实例？北京的回音壁是什么原理？
●作业
1．复习本节课文．
2．教材练习三第(1)、(2)题．
参考题
1．人要把原声与回声区分出来，则障碍物离人至少多远？(已知声音在空气中的传播速度340m/s)
米，当甲开了一枪后，乙在ts后听到第一声枪响，则在什么时候第二声枪响才传到乙？
[ ] 3．某一物体发出声音在空气中的波长为1m，波速不小于340 m/s，在海水中的波长为4.5m，在海面上发出的声音经0.5s听到回声，则该海水深为
________m．
4．海岸边虽然凹凸不平，但同一个海浪几乎同时到达海岸边，为什么？
5．水波以一定的入射角由浅水区射入深水区，折射线是折向法线还是折离法线？
说明
1．大纲中对本节内容的教学要求属于A层次．讲解本节内容应注意配合相应的演示实验，让学生通过观察现象得出结论，还可以多举实例帮助学生认识．不要在理论上进行太多分析．
2．声波是常见的机械波，但在新的大纲和教材中并不设专题讲述声学知识，而是多以有关的声现象作为例子进行分析和说明，这样也与学生的生活实际相联系．节后有一阅读材料“混响”简单介绍了一些有关建筑声学的知识，可指导学生阅读，开阔视野，增加兴趣．
3．初中学过的光的反射和折射跟这里机械波的反射和折射类似，引导学生思考光是否也是一种波，为以后的学习设下伏笔．
天津市武清区杨村一中张桂兰
