人教版 (2019)选择性必修 第一册3 波的反射、折射和衍射一等奖教案设计

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第一册3 波的反射、折射和衍射一等奖教案设计，共9页。教案主要包含了波的反射，波的折射，波的衍射等内容，欢迎下载使用。

备课人
学科
物理
课题
3.3 波的反射、折射和衍射
教学内容分析
学生在初中阶段已经学过光的反射、折射以及回声等的初步知识。本节内容在相关实例的基础上，以生活中常见的水波为例，介绍了波的反射、折射和衍射现象，进一步加深对波的特性的认识。对波的衍射现象的研究是一个科学探究的过程，教学的关键在于对实验的演示、观察和对实验现象的分析。为了有助于分析实验现象，可以在观察真实现象的同时利用动画进行模拟，以便学生对衍射现象留下更加深刻的印象。
波的反射、折射是常见的现象，可通过与光的反射、折射的类比，从对实验现象的研究中概括出规律，对波的反射、折射和衍射现象的研究，既是对运动观念的拓展，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
学习本节的是高二的学生，此时的他们从形象思维为主的经验水平向以抽象思维为主的理论型水平的转变已初步完成，学习方式有所转变，接受知识的能力加强，逻辑思维推理能力已逐渐成熟，但学生缺乏对波的干涉和衍射必要的感性认识，要想学好，需要较高的抽象逻辑思维能力和空间想象能力，这对大部分学生来说具有相当的难度。因此在教学中应充分发挥多媒体辅助教学的作用。
教学目标
1.通过实验认识波的反射和折射现象。
2.通过用射线解释反射、折射现象，认识波动中建构物理模型的方法。
3.知道波的衍射现象和波产生明显衍射现象的条件。
教学重难点
1.教学重点：波的反射、折射现象及折射率的计算；波的衍射，以及波产生明显衍射现象的条件。
2.教学难点：构建物理模型，能够画出反射、折射的示意图，知道不同物理现象对应物理量中的变量与不变量。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
新课导入
提出问题：
对着远处的峭壁大喊一声会听到回声，这是什么原因？
声波的反射
你是否注意过水波的反射？
水波的反射
波的反射应该遵从什么规律？
学生回答问题。
学生观看视频并回答问题
做出自己的思考
利用学生已知的知识提出问题，激发学生兴趣。
新课教学
一、波的反射
（一）波的反射概念
请同学们阅读课文，并总结波的反射的概念？
1.定义：当波传播到两种介质的分界面时，一部分返回来继续传播的现象。
入射角 ：入射线与法线的夹角 叫做入射角。
反射角：反射线与法线的夹角 叫做反射角。
2.反射定律：
（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，反射角等于入射角。
（2）反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同．
（3）波遇到两种介质界面时，总存在反射．
（二）生活中波的反射现象
1.夏日的雷声轰鸣不绝，声波在云层界面多次反射。
2.人耳只能分开相差0.1s以上的声音,在房间里听不到回声.
3.如图所示，一场大雪过后，人们会感到外面万籁俱寂．这是怎么回事？难道是人的活动减少了吗？
【分析】刚下过的雪是新鲜蓬松的，它的表面层有许多小气孔．当外界的声波传入这些小气孔时便要发生反射．由于气孔往往是内部大而口小．所以，仅有少部分波的能量能通过口径反射回来，而大部分的能量则被吸收掉了．所以不是人的活动减少了。
4.回声测距的原理是什么？
(1)当声源不动时,声波遇到了静止障碍物会返回来继续传播,由于反射波与入射波在同一介质中传播速度相同,因此,入射波和反射波在传播距离一样的情况下,用的时间相等,设经过时间t听到回声,则声源距障碍物的距离为s=v声 。
(2)当声源以速度v向静止的障碍物运动或障碍物以速度v向静止的声源运动时,声源发声时障碍物到声源的距离为s=(v声+v) 。
(3)当声源以速度v远离静止的障碍物或障碍物以速度v远离静止的声源时,声源发声时障碍物到声源的距离s=(v声-v) 。
学生阅读课文并总结知识点。
完善反射定律的内容
观看视频并提出自己的想法。
尝试回答问题
尝试回答问题
锻炼学生阅读归纳能力
观看视频，总结归纳对物理现象的应用。
培养学生学会用所学知识解决实际问题能力。
二、波的折射
（一）思考与讨论
鱼叉是直的，我们看到视频里的鱼叉插进水中是弯的,正如我们看到的水中的铅笔，这就是光的折射现象。机械波会发生折射吗？
（二）波的折射
请同学们阅读课文，并总结波的折射的概念？
1.定义：波从一种介质进入另一种介质时，波的传播方向发生了改变的现象叫做波的折射。
2.折射定律：折射角（r）：折射波的波线与两介质界面法线的夹角r叫做折射角。
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。
（三）生活中波的反射现象
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？
【分析】白天近地面的气温较高，声速较大，声速随离地面高度的增加而减小.导致声音传播方向向上弯曲；夜晚地面温度较低，声速随离地面高度的增加而增加，声波的传播方向向下弯曲，这也是在夜晚声波传播得比较远的原因．
（四）波的反射与折射对比
波的反射与折射有什么不同点？
学生提出自己的猜想。
学生阅读归纳知识点
学生回答问题并交流。
学生对照表格先尝试回答问题。
学生在光学基础知识上提出合理的猜想。
锻炼学生总结归纳能力
培养学生学会用所学知识解决生活问题。
提升学生系统化知识。
三、波的衍射
（一）思考与讨论
在水塘里微风激起的水波遇到突出水面的小石子、芦苇等会出现什么现象？
会绕过它们继续传播，好像它们不存在一样。
波的衍射
请同学们阅读课文，并总结波的衍射的概念？
1.定义：波绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射。
衍——延展之意
波的衍射——波延展到“影子”区域里的现象。
波在什么条件下能够发生明显的衍射现象？
实验：在水槽里放两块挡板，中间留一个狭缝，观察水波通过狭缝后的传播情况。保持水波的波长不变，改变狭缝的宽度，观察水波的传播情况有什么变化。
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。
发生明显衍射的条件
衍射是波特有的现象，一切波都会产生衍射现象。
衍射现象总是存在的，只有明显与不明显的差异。
障碍物或孔的尺寸大小，并不是决定衍射能否发生的条件，仅是发生明显衍射的条件
一般情况下，波长较大的波容易产生明显的衍射现象。
学生观察视频并回答问题。
学生阅读课文并归纳衍射
学生观察实验
归纳衍射条件并交流
帮助学生感受波的衍射建立过程。
锻炼学生总结归纳能力
学会用实验处理疑问。
学会观察总结实验结论。
课堂总结
板书设计
第3节 波的反射、折射和衍射
作业设计
作业分为两块，一是课堂练习，旨在对本堂课学习中动量的概念和实验思路进行检测，一是分层练习，分层次的训练学生对知识的掌握情况。
教学反思与评价
教学过程中，在引入环节的展示和探究环节的小组活动中，学生热情高涨，用自己的方式去发现反射和折射的规律。这种方式不但让学生参与度高，而且激发了他们主动探究和思考的能力。
在讲解环节中，语言和解释的方式对学生的理解和掌握非常重要。每次讲解时，我会用形象性、生动性强的例子，加强学生的理解和记忆。
在实验环节中，学生的热情和好奇心都被唤起，观察、记录、分析实验数据的过程中，学生的实验技能与动手能力得到了锻炼，增加了对物理学的兴趣。
综述，通过本次教学，我们发现用探究教学法可以调动学生的积极性，让学生依据规律去探究、去思考，能够让学生快速而深刻地理解相关知识点和技能；同时，讲解教学法，实验教学法等也都是教学中常用有效的方法，让学生对于理论知识的掌握，真正实践能力的提升有很大的帮助。