高中物理-惠更斯原理导学案

高中物理-惠更斯原理导学案

【学习目标】1.理解波面和波线的概念并会确定波面和波线2.掌握惠更斯原理3.知道入射角、反射角、折射角和折射率的概念4.掌握反射和折射定律并会应用解题

【课前预习】：

1．在波的传播过程中,某时刻任何振动状态________的介质质点所组成的圆叫波面,而与波面垂直的那些线代表了波的________________,叫做波线．2．介质中任一波面上的各点,都可以看做发射子波的________,其后任意时刻,这些子波在波前进方向的

____________就是新的波面,这就是惠更斯原理．3．利用惠更斯原理可以确定

______________________,可以解释波的衍射现象中______________________,不能解释波的________,所以无法说明衍射现象与狭缝或障碍物的________的关系．4．波遇到介质界面会____________继续传播的现象叫波的反射现象,机械波发生反射时与光的反射规律类似,即_________________．波从一种介质射入另一种介质时,波的____________发生改变的现象叫波的折射现象．5．关于对惠更斯原理的理解,下列说法正确的是() A．同一波面上的各质点振动情况完全相同

B．同一振源的不同波面上的质点的振动情况可能相同

C．球面波的波面是以波源为中心的一个个球面

D．无论怎样的波,波线始终和波面垂直

6．下列说法正确的是()

A．入射波面与法线的夹角为入射角B．入射波面与界面的夹角为入射角

C．入射波线与法线的夹角为入射角D．入射角跟反射角相等

7．对于波的认识,下列说法中正确的是()

A．潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况,用的是波的反射原理

B．隐形飞机的表面涂特殊隐形物质,是为了减少波的反射,从而达到隐形的目的

C．雷雨天雷声轰鸣不绝是波的多次反射

D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象,是波的折射现象

【自主探究】一、惠更斯原理阅读课本P32完成以下填空:

1．波面：波源引起的振动在介质中向各个方向传播,如果把某一时刻的点连接起来组成一个面,这个面就叫波阵面或波面。

2．波线：用来表示的线叫波线。在各向同性介质中波线与波面垂直。3．惠更斯原理

⑴内容：

⑵应用：如果知道一列波的波速和某时刻的某个波面的位置,利用惠更斯原理可以确定下一时刻这个波面的位置。分析课本图,以O为球心的球面波在时刻t的波面为γ,按照惠更斯原理,γ面上每个点都是。设各个方向的波速都是v,在⊿t时间之后各个子波的波面如图中黑线圆弧所示,黑线圆弧的半径是。γ’是这些子波波面的包络面,它就是原来球面波的波面γ在时间⊿t后的新位置。可以看出,新的波面仍是一个,它与原来球面的半径之差为,表示波向前传播了

的距离。

二、波的反射和折射阅读课本P33、P34完成以下填空:

1．波的反射⑴概念：波遇到障碍物会返回来继续传播的现象叫做波的反射

⑵入射角和反射角：波的入射方向和的夹角叫做入射角；波的反射方向和的夹角叫做反射角。

⑶根据右图推导反射角和入射角的关系。说明：

反射波的波长、频率和波速都跟入射波的相同。

2．波的折射⑴概念：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。

⑵折射角：波的和的夹角

叫做折射角。

⑶根据右图推导折射角和入射角的关系。

⑷折射率：波在第1种介质中的波速v1与其在第2种介

质中的波速v2之比叫做第2种介质对第1种介质的折射

率,用n12表示。折射率是只与有关而与

无关的常数。说明：①在波的折射中,波的频率保持不变,

波速和波长都发生改变。②当波动从波速大的介质进入

波速小的介质时传播方向将向法线靠拢,反之远离法线。

③实验表明,水波从深水区到达浅水区后,传播方向朝

方向偏折,这说明水波的传播速度与有关,

水波的传播速度较小。

【课堂探究】

概念规律练习知识点一对波面和波线的理解1．下列说法中正确的是() A．水波是球面波B．声波是球面波C．只有横波才能形成球面波D．只有纵波才能形成球面波

2．下列说法中不正确的是()

A．只有平面波的波面才与波线垂直B．任何波的波线与波面都相互垂直C．任何波的波线都表示波的传播方向D．有些波的波面表示波的传播方向

知识点二波的反射、折射现象中各物理量的变化

3．图1中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线,则()

A．2与1的波长、频率相等,波速不等

B．2与1的波速、频率相等,波长不等

C．3与1的波速、频率、波长均相等

D．3与1的频率相等,波速、波长均不等

方法技巧练波的反射的应用技巧

4．有一辆汽车以15 m/s的速度匀速行驶,在其正前方有一陡峭山崖,

汽车鸣笛2 s后司机听到回声,此时汽车距山崖的距离多远？(v声＝340 m/s)

5．某物体发出的声音在空气中的波长为1 m,波速为340 m/s,在海水中的波长为4.5 m, 此物体在海面上发出的声音经0.5 s听到回声,则海水深为________m.

教学效果分析：