2.4惠更斯原理 波的反射与折射
【教材分析】
教材首先介绍了惠更斯原理，要求学生了解波面、波线等概念，学会利用惠更斯原理确定下一时刻新的波面。在此基础上引导学生观察和研究波的反射现象和波的折射现象及其规律，并利用惠更斯原理进行论证。
【教案目标】 理解惠更斯原理
知道波发生反射时，反射角等于入射角，反射波的频率，波速、波长都与入射波相同 知道波发生折射是由于波在不同介质中速度不同 知道折射角与入射角的关系 【教案重难点】
重点是使学生掌握波的反射与折射的规律 难点是理解惠更斯原理 【教案思路】
通过现象引入新课，激发学生的好奇性，然后在教师的组织下首先学习惠更斯原理，使学生了解波在传播时某一时刻的波面上的各点都可以认为是一个新的波源，向各个方向发出子波，由此可以确定下一时刻的波面。在此基础上，引导学生对波的反射和折射规律分别进行探究和论证。主要手段是先通过对实验现象的观察、分析得出大致的规律，进而利用惠更斯原理进行分析论证，最后分别得出波的反射和折射现象中满足的规律——反射定律和折射定律。这样教案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、折射角和折射率的概念和反射定律和折射定律，并会应用解题。
【教案器材】
发波水槽、投影仪、自制多媒体课件等 【教案过程】
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◆新课导入
教师：各种波在传播过程中，遇到较大的障碍物时，都会发生反射现象．声波在遇到较大的障碍物后也会反射回来．反射回来的声波传入人耳，听到的就是回声，我们在山中、在大的空房间里大声说话时，都会听到回声。
学生：回顾生活中的体验。
教师：演示实验——水波的反射现象，并指导学生观察认识（采用发波水槽和实物投影仪）。
学生：观察实验，认识现象。
教师：提出问题：波为什么会有这样的现象呢？其有何规律呢？ 要了解这些问题，我们必须先学习惠更斯原理。 ◆新课展示 一、惠更斯原理
1．相关概念：波面、波前和波线：
教师：引导学生思考问题：如何表示波传播的方向？ 然后指导学生阅读教材40页有关内容，理解： （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，如何理解波面和波线？ 学生：阅读教材，思考理解：
（1）在波的传播过程中，任一时刻介质中任何振动状态相同的点联结成的面叫做波面，又叫波前。
（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
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教师：根据教材40页有关内容，边讲解边画出下列板图，也可以利用PPT的动画功能逐步画出下一时刻子波的包络面，让学生理解惠更斯对波的传播的研究结果
⑴球面波 S2 S1 vΔt vΔt S2 S1 ⑵平面波 学生：阅读教材，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波线，作出过一段时间后新的波面？ 二、研究机械波的反射规律
教师：在刚才的实验中大家看到，波遇到挡板后传播方向发了改变，那么入射到挡板上的水波被反射后，他的传播方向有什么规律呢？
结合课本图2-24，引导学生利用惠更斯原理进行分析论证．
某时刻到达挡板A点的波，作为子波源发出的波在下一时刻波面半径是??t，假如在?td N N′ a′ c b′ b c′ a B D d′ B′ B1 i i′ B″ B2 i i′ A E1 E2 C 波的反射 3 / 8