沪教版高中物理选修3-4 2.4惠更斯原理 波的反射与折射_学案2

惠更斯原理 波的反射与折射

【学习目标】
1．了解惠更斯原理，以及学会利用惠更斯原理求波面。
2．了解波的反射现象，知道波的反射定律，并学会利用反射定律解释生活中的的相关现象。
3．了解波的折射现象，学会应用惠更斯原理解释波的折射现象。
【学习重难点】
1．了解惠更斯原理，以及学会利用惠更斯原理求波面。
2．了解波的反射现象，知道波的反射定律，并学会利用反射定律解释生活中的的相关现象。
3．了解波的折射现象，学会应用惠更斯原理解释波的折射现象。
【学习过程】
【知识要点】
一、惠更斯原理
1．概念：惠更斯用下列概念来描述机械波及其传播
（1）波面：在波的传播过程中，任一时刻介质中振动步调相同的点_______叫做波面。
（2）波前：在波的传播过程中，最前面的_______叫波前。
（3）波线：垂直于波面并指向________叫波线。波线可以表示波的传播方向。
（4）平面波和球面波：波面是______的波叫平面波，波面是______的波叫球面波。
2．惠更斯原理：介质中任一波面上的各点，都可以看作发射_______的波源，而后任意时刻，这些子波在波前进方向的__________是新的波面。
二、波的反射
1．波的反射：波遇到障碍物____________继续传播，这种现象叫做波的反射。
2．入射角（i）和反射角（i’）：入射波的波线与_________的夹角i叫做入射角。反射波的波线与___________的夹角i’ 叫做反射角。
三、波的折射
1．波的折射：波从一种介质进入另一种介质时，波的_________________的现象叫做波的折射。
2．折射角（r）：折射波的波线与_________________的夹角r叫做折射角。
【探究交流】
一、惠更斯原理
1认识（1）波面（2）波前（3）波线理解它们之间的关系
2．根据惠更斯原理，只要知道某一时刻的波阵面，就可以确定下一时刻的波阵面。






二、研究机械波的反射规律
1．实验探究：观察波的反射现象
2．分析论证：用惠更斯原理研究机械波的反射规律
3．反射规律：
（1）入射线、法线、反射线在同一平面内，入射线与反射线分居法线两侧，反射角_____入射角。
（2）反射波的波长、频率、波速都跟入射波__________。
（3）波遇到两种介质界面时，总存在反射
三、研究机械波的折射规律
1．实验探究观察波的折射现象：
2．分析论证用惠更斯原理研究机械波的折射规律：
3．折射规律：
（1）入射线、法线、折射线在同一平面内，入射线与折射线分居法线两侧。入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一种介质中的速度跟波在第二种介质中的速度之比：

（2）当入射速度大于折射速度时，折射角_________法线；当入射速度小于折射速度时，折射角_________法线。
（3）在波的折射中，波的频率_________，波速和波长_______________。
（4）波发生折射的原因：_______________________________________________。
思考：当垂直界面入射时，传播方向会不会发生改变？
【达标检测】
1．下列关于波的反射和折射，说法正确的是（ ）
A．入射角与反射角的波速一定相等
B．入射波的波长一定等于反射波的波长
C．入射角一定大于折射角
D．入射波的波长一定小于折射波的波长
2．一平面波以30?的入射角投射到两种介质的交界面，发生折射的折射角为45?，则当入射波的波长为10cm时，折射波的波长为 （ ）
A．15cm B．cm C．10cm D．5cm
3．一列波以60?的入射角入射到两种介质的交界面，反射波刚好与折射波垂直，若入射波的波长为0.6m，求反射波和折射波的波长。







4．为了测海的深度，一同学利用电子发声器对着海面发声，测得2．2 s后听到回声，已知声音在水中的速度是1450 m/s，求此海有多深？


波传播方向

vt

球面波

·

平面波

·

·

·

·

vt

波传播方向