6　惠更斯原理

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1、课题12.6惠更斯原理课程目标知识与技能1、理解惠更斯原理的内容，并能用惠更斯原理解释波的发射和折射现象2、知道波发生反射时，反射角等于入射角，反射波的频率、波速和波长都与入射波相同。3、知道波发生折射是由于波在不同的介质中速度不同，知道折射角与入射角的关系。过程与方法培养学生对实验的观察、分析和归纳的能力。情感态度与价值观1、通过对现象的观察、解释、培养学生观察生活，探索知识的能力。2、通过学习惠更斯原理，体会物理学家研究物理现象时极为巧妙的思维方法教学重点理解惠更斯原理的内容。教学难点用惠更斯原理对波的反射和折射规律进行解释，并理解波发生反射时的频率、波速和波长都不改变，而波发生折射时，频

2、率不变，但波速和波长会发生变化。教学方法实验观察法、启发式讲授法。教学过程备注一、【复习引入】1、复习声音的反射现象、光的反射和折射现象教师活动：引导复习学生活动：思考回顾并回答问题2、 导入教师活动：引导学生“与大山对话”、“回音壁”、“折断的吸管”、“海市蜃楼”四幅图片以PPT的形式引入学生活动：学生观察并回答波的发射和折射现象二、【新课讲授】（一）、惠更斯原理（了解惠更斯对波传播规律的研究）1相关概念：波面和波线：教师活动：引导学生思考问题：如何表示波传播的方向？然后指导学生有关内容，并以动画的形式给学生展现。（1）什么是波面？什么是波线？（2）对于水波和空间一点发出的球面波和平面波为例

3、，如何理解波面和波线？学生活动：观看动画并思考理解：（1）向各个方向传播的波峰（或波谷）在同一时刻构成的，叫做波面。（2）图中与各个波面垂直的线叫波线，用来表示波的传播方向。2相关概念：子波源和子波惠更斯原理教师活动：引导学生观看PPT动画的有关内容，思考理解：（1）惠更斯原理的内容是什么？（2）以球面波为例，应用惠更斯原理解释波的传播。学生活动：观看动画，思考理解：（1）理解并能叙述惠更斯原理：（1690年提出）介质中波前上的各点，都可以看做一个新的波源（子波源），能够发出子波；其后，这些子波的包络面就是新的波面，这就是惠更斯原理。（2）理解子波源、子波这一对概念（3）如何根据某时刻的波面和

4、波线，作出过一段时间后新的波面？利用惠更斯原理在球面波、平面波两种情况下确定新波面的方法。（二）、波的反射教师活动：引导学生结合惠更斯原理的有关内容，验证实验结果与我们观察到的现象是否一致，体会用惠更斯原理尝试对波的反射定律作出证明。学生活动：理解反射现象；并证明波的反射定律。现在已经将反射现象中的波面波线关系画在了图中，请证明时参考使用。教师活动：用多媒体出示下图。结合图形引出入射角、反射角，并给出明确的反射定律的内容：（1）入射波的波线与平面法线的夹角i叫做入射角。（2）反射波的波形与平面法线的夹角i叫做反射角。（3）反射波的波长、频率和波速都跟入射波的相同。（4）在波的反射中，遵循下述规

5、律反射定律：入射波的波线、反射波的波线和界面法线在同一平面内；反射角等于入射角。（三）、波的折射教师活动：让学生观察光的折射图片，“折断的吸管”和“海市蜃楼”在PPT上呈现：引导学结合有关内容，验证实验结果与我们观察到的现象是否一致，用惠更斯原理对波的折射定律所作出的证明过程。学生活动：解答下列问题并理解：（1）什么是波的折射？（2）什么叫入射角和折射角？（3）在波的折射中遵循什么规律？用惠更斯原理对波的折射定律所作出的证明过程。教师活动：总结折射现象所遵从的规律：（1）波从一种介质射入另一种介质时，传播的方向会发生改变，这种现象叫做波的折射。（2）入射波的波线与平面法线的夹角i叫做入射角。折

6、射波的波线界与界面法线之间的夹角r叫做折射角。（3）在波的折射中遵循下列规律：折射波与入射波的频率相同；折射波和入射波的波速和波长不同在波的折射中，入射角和折射角之间有下述关系qq。这就是波的折射定律。其中和是在介质和介质中的波速。由于波速是由介质决定的，故是一个只与两种介质有关而与入射角无关的常数，叫做第2种介质相对第1种介质的折射率。三、 【课堂小结】（一） 惠更斯原理：1.内容2.用惠更斯解释波的反射和折射现象（二）波的反射定律和折射定律：1.内容2.波的反射过程中波速、频率、波长均不变3.波的折射过程中波速变化、频率不变、波长变化四、 【课堂练习】1下列说法正确的是（）A只有平面波的波

7、面才与波线垂直B任何波的波线都跟波面垂直C任何波的波线都能表示波的传播方向D有些波的波面表示传播方向2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 五、 【拓展延伸】有一辆汽车以15m/s的速度匀速行驶，在其正前方有一陡峭山崖，汽车鸣笛2s后司机听到回声，此时汽车距上崖的距离有多远？（设声音在空气中的传播速度为340m/s）【版式设计】 惠更斯原理1.内容2.用惠更斯解释波的反射和折射现象波的反射定律和折射定律1.内容2.波的反射过程中波速、频率、波长均不变3.波的折射过程中波速变化、频率不变、波长变化【作业】问题与练习3、4【教学反思】通过波面和波线的概念教学，使学生学会确定波面和波线；并向学生介绍子波的概念和惠更斯原理；用惠更斯原理推导波的反射定律和波的折射定律；这样教学的目的在于使学生开阔视野，了解科学家研究物理现象的极为巧妙的思维方法。通过例题和练习，使学生熟练掌握入射角、反射角、折射角的概念和反射定律和折射定律，并会应用解题。