教学设计
课题 第三节 波的反射、折射和衍射
课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课□ 实验探究课□ 习题/试卷讲评课□ 课题研究课□ 学科实践活动课□ 其他□
教学内容分析
本节是在认识了机械波之后，与第四节《波的干涉》一起分析了波与介质相互作用的相关结果，是对波的特性的进一步探究，渗透了相互作用观念，拓展了运动观念。教材在探究波发生明显衍射的条件时，首先从现象引出问题，然后通过水波进行试验得出结论，是一个完整的科学探究过程。对于波的反射、折射和衍射现象的研究，既是对运动和相互作用观念的拓展，也是培养科学思维与科学探究能力的重要途径，还是培养学生科学态度与责任的载体。
学情分析
1、学生的能力基础 高二理科的学生具有自信、好学的心里特点，同时他们也已经具备一定的抽象思维能力以及分析概括能力，教学中要注意培养学生自主学习物理的能力，充分调动学生学习物理的积极性和主动性。 2、学生的知识基础 学生在初中已经学过光的反射、折射以及回声等的初步知识，教学中要充分利用学生已有的知识经验，使学生积极主动地参与教学过程。 3、学生的认识特点 一方面，学生在学习中，已经具备光反射、折射，回声等零散知识，光、声都是以波的形式在传播，学生不难将相关知识扩展到波。另一方面，波的衍射概念学生第一次接触，对于衍射是否明显的问题上存在认知困难，一是容易将不明显的衍射现象理解为没有发生衍射；二是对明显衍射条件的认识，容易忽略相对性。
学习目标
1、通过实验和生活图片展示认识波的反射、折射和衍射现象，知道这是波传播过程中与介质的相互作用。、物理观念 2、能通过射线解释反射、折射现象，认识波动中建构物理模型的方法，培养学生的分析，归纳的思维能力；通过探究实验的培养学生基于现象证据总结结论的科学思维能力。科学思维 3、从绕射现象引出问题：衍射现象什么情况下更明显？然后通过水波进行实验，观察各种缝宽的水波衍射，得出结论：缝宽或障碍物尺寸与水波波长相当或更小时，衍射现象更明显。通过经历探究过程培养学生的科学探究能力科学探究 4、 在认识波的反射、折射和衍射的过程中，逐渐形成关注生活现象并尝试用所学知识解释相关现象的习惯，通过探究实验，形成严谨认真、实事求是的科学态度。科学态度与责任
学习重点难点
教学重点： 探究波的衍射现象是否明显的条件 教学难点： 认识波的衍射现象及其产生明显衍射现象的条件
教学辅助支持
发波水槽及相关配件，视频及多媒体课件、多媒体设备
教学活动设计
过程学习内容与教师活动学生任务/活动设计设计意图及对应目标达成环 节 一 引 入（一）创设情境 引入新课 1、观看气球在高塔中刺破视频 思考题： (1).当刺破气球后，你听到了什么？ (2).为什么会出现这种现象？ 2、观看钱塘江大潮视频 思考题： 1.钱塘江大潮为什么会出现回头潮？ 2.钱塘江大潮中出现的回头潮遵循怎样的物理规律？ 教师活动： 播放视频，提出问题，引发学生思考，点评学生发言。 学生任务/活动1. 认真观看，思考回忆初中所学声波内容。 完成思考题内容，踊跃发言 视频引入联系本节新课，让学生感受到物理来源于生活，物理源于自然。 环 节 二 波 的 反 射内容2. 过渡： 播放视频：水波在水槽中的运动。 实验演示：水槽中水波的反射。 教师活动： 介绍演示实验内容，提出思考题，结合学生发言，适时评价点拨，总结波的反射相关内容。 提出问题： 1）回忆初中学习光的反射知识，我们可以怎样表示水波的入射方向和反射方向？ 2）我们可以用射线表示水波的入射和反射，横线表示分界面，建立模型。水波的反射与光的反射都遵循相同的规律，用虚线表示法线，则反射角等于入射角。学生任务/活动2. 观看视频和演示实验，感受水波的波动现象。 结合初中所学，积极思考教师提出的思考题。 配合教师完成波的反射知识积累。 （达成目标1、2） 1、通过视频让学生更直观观察到到水波的反射现象，增加感性认识。 2、充分调动学生已有的知识，引导学生建立模型分析实际现象，并发现和总结现象背后蕴含的物理规律；培养学生科学推理能力。 小结： 记录笔记、完善相应物理概念和规律认识。 总结介绍波的反射相关内容，明确相关内容，让学生建构物理观念。 课堂实时评价 认真思考，提出见解物理来源生活，并走向生活。鼓励学生应用所学的知识去解释生活中的现象，将知识转化为能力素养。 环 节 三 波 的 折 射内容3. 演示实验：波的折射 思考题： 其实除了光波，水波等机械波从一种介质进入另外一种介质时都会发生折射。 请大家观察水波的折射现象，思考问题：在浅水区和深水区交界面，水波发生了什么变化？ 教师活动：介绍演示实验内容，介绍波的反射相关内容。学生任务/活动3. 观看演示实验，感受水波的折射现象。结合初中光的折射相关内容，完成思考题， 配合教师完成波的反射知识积累。（达成目标1、2） 通过演示实验的分析，帮助学生更值观清晰地认识到波的折射现象及其在不同介质中的传播特点。 同时教育学生要透过现象看本质。提升学生的观察能力、建模分析能力、逻辑思维能力等。 小结： 记录笔记、完善相应物理概念和规律认识。 总结介绍波的折射相关内容，明确相关内容，有助于学生建构物理观念。 课堂实时评价： 认真思考，提出见解 通过应用所学的知识去解释生活中的现象，让学生感受自然中物理的奥妙。 有助于提升学生科学思维，将知识转化为能力素养。 环 节 四 波 的 衍 射内容4. 思考题: 在水塘里微风激起的水波遇到突出水面的芦苇等会出现什么现象 为什么会出现这种现象呢？ 演示实验：波的衍射 思考题： (1)水波波长一定时，缝的大小与衍射现象明显程度的关系？ (2)缝宽一定时，水波波长（两亮纹间距）的大小与衍射现象明显程度的关系？ 教师活动： 介绍演示实验内容，提出思考题，结合学生发言，完成演示实验。 适时评价点拨，总结波的衍射相关内容。学生任务/活动4. 观看图片，大胆猜想思考题设计问题， 观看演示实验，根据思考题提示，提出实验方案，完成波的衍射探究活动。 （达成目标3、4） 通过图片观察水波传播过程中遇到障碍物时的现象， 引导学生大胆猜想、假设，培养学生科学探究的能力。 引出波的衍射的概念。 思考题引领下完成波的衍射探究活动。培养学生的科学探究能力、提升学生 科学态度与责任 小结： 1、定义：波可以绕过障碍物（或小孔）继续传播的现象。 2、理解 （1）衍射始终存在，只是有的衍射明显，有的衍射不明显． （2）衍射时波长、频率、波速都不变 （3）当孔的尺寸远小于波长时，尽管衍射十分突出，但衍射波的能量很弱，衍射现象不容易观察到。 结论：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象。 （λ/d比值越大越明显） 记录笔记、完善相应物理概念和规律认识。 总结介绍波的衍射相关内容，明确相关内容，有助于学生建构物理观念。 课堂实时评价： 认真思考，提出见解， 完成【小试牛刀】练习题。通过应用所学的知识去解释生活中的现象，让学生感受自然中物理的奥妙。 有助于提升学生科学思维，将知识转化为能力素养。 检测学生对知识的理解情况课堂小结请用你喜欢的色彩，为本节绘制一棵“知识树”。 梳理本节内容，认真绘制 梳理章节内容，完善知识体系
板书设计
第三节 波的反射、折射和衍射
作业与拓展学习设计
巩固练习 1．下列属于明显衍射现象的是（ ） A．隔墙有耳 B．河中芦苇后面没有留下无波的区域 C．池中假山前有水波，假山后无水波 D．在大山前喊话，多次听到自己的声音 参考答案：AB 2、小河中有一个实心桥墩P，A为靠近桥墩浮在水面上的一片树叶，俯视图如图所示，小河水面平静．现在S处以某一频率拍打水面，要使形成的水波能带动树叶A振动起来，可以采用的方法是( ) A．无论怎样拍打，A都能振动起来 B．无论怎样拍打，A都不会振动起来 C．降低拍打水面的频率 D．提高拍打水面的频率 参考答案：C 拓展作业一： 体测声波 操场上的喇叭正在播放音乐，有高音也有低音。走到离操场不远的教学大楼后面，听到喇叭播放的音乐声有所减弱。是高音还是低音减弱得明显一些？为什么？ 拓展作业二：蝙蝠声波调查 蝙蝠是通过声波的反射来判断前方是否有障碍物的。科学家在蝙蝠飞行的空间里横跨了很多系有铜铃的绳索，蝙蝠在黑暗中飞行时不会碰撞这些绳索而导致铜铃发声。 1、据此，你认为蝙蝠发出的声波频率应该具有怎样的特征？尽可能用数量级来描述你的估算。 2、查阅资料完成蝙蝠声波调查报告。 设计意图：知识型巩固作用设置两道选择，检测波现象的区分与波的衍射明显的条件。拓展作业设置一个实践操作作业，一个调查作业，让所学与生产生活和现代科学技术联系起来．
特色学习资源分析、技术手段应用说明操作
真实操作相关实验，让学生切实的体会波的相关内容，提升科学探究意识，增强科学态度与责任。 难易设计贴合课表要求，反射、折射内容教师介绍讲解，衍射的明显条件由学生小组实验探究，讨论，得出相应的结论 贴合生活生产与现代科学技术．侧重物理现象在其中的体现，帮助学生融合所学与生活实际的链接。波的反射、折射和衍射 学习任务单
学科： 物理 年级： 高二
【学习目标】
1、认识波的反射、折射和衍射现象，知道这是波传播过程中与介质的相互作用。
2、能通过射线解释反射、折射现象，认识建构波动中物理模型的方法。
3、知道波的衍射现象和波产生明显衍射现象的条件。
【重点难点】
教学重点： 探究波的衍射现象是否明显的条件
教学难点： 认识波的衍射现象及其产生明显衍射现象的条件
【学习过程】问题情境—自主学习—合作探究—展示交流—总结提升。（每个环节要求预设时间）
（一）创设情境 引入新课
1、观看气球在高塔中刺破视频
思考题：
(1).当刺破气球后，你听到了什么？
(2).为什么会出现这种现象？
2、观看钱塘江大潮视频
思考题：
1.钱塘江大潮为什么会出现回头潮？
2.钱塘江大潮中出现的回头潮遵循怎样的物理规律？
（二）新课教学
水槽中进行各种可行性操作，观察相应波形变化，记录波形特点。
反射：
折射：
衍射：
明显衍射的条件：
尝试解释下列现象：
夏日的雷声轰鸣不绝．
空房间里讲话听不到回声但声音很响．
大雪过后，万籁俱静
（4）如图所示，骆驼队白天在沙漠中行走时，队伍后面的喊声，队伍前面往往听不到，而夜晚就不同，听的比较清楚，这是什么原因？
生活思考：
医院中有一种“B超”仪器，常用来探测人体内脏的位置及发现可能的病变，这种仪器为什么要使用超声波而不用普通的声波？
随堂检测
练习、(多选)观察水面波衍射的实验装置如图所示,AC和BD是两块挡板,AB是一个孔,O是波源,图中已画出波源所在区域波的传播情况,每两条相邻波纹(图中曲线)之间距离表示一个波长,则波经过孔之后的传播情况,下列描述正确的是( )
A.此时能明显观察到波的衍射现象
B.挡板前后波纹间距离相等
C.如果将孔AB扩大,有可能观察不到明显的衍射现象
D.如果孔的大小不变,使波源频率增大,能更明显地观察到衍射现象
【达标检测】我学会了吗？设计达标检测练习和巩固、拓展、提升学习内容的作业，引导学生自评和互评。
固练习
1．下列属于明显衍射现象的是（ ）
A．隔墙有耳
B．河中芦苇后面没有留下无波的区域
C．池中假山前有水波，假山后无水波
D．在大山前喊话，多次听到自己的声音
参考答案：AB
2、小河中有一个实心桥墩P，A为靠近桥墩浮在水面上的一片树叶，俯视图如图所示，小河水面平静．现在S处以某一频率拍打水面，要使形成的水波能带动树叶A振动起来，可以采用的方法是( )
A．无论怎样拍打，A都能振动起来
B．无论怎样拍打，A都不会振动起来
C．降低拍打水面的频率
D．提高拍打水面的频率
参考答案：C
【拓展延伸】
拓展作业一： 体测声波
操场上的喇叭正在播放音乐，有高音也有低音。走到离操场不远的教学大楼后面，听到喇叭播放的音乐声有所减弱。是高音还是低音减弱得明显一些？为什么？
拓展作业二：蝙蝠声波调查
蝙蝠是通过声波的反射来判断前方是否有障碍物的。科学家在蝙蝠飞行的空间里横跨了很多系有铜铃的绳索，蝙蝠在黑暗中飞行时不会碰撞这些绳索而导致铜铃发声。
1、据此，你认为蝙蝠发出的声波频率应该具有怎样的特征？尽可能用数量级来描述你的估算。
2、查阅资料完成蝙蝠声波调查报告。
