教學設計

課程基本信息學科高中物理年級高二年級學期秋季課題波的反射、折射和衍射教科書書名：人教2017課標版物理選擇性必修第一冊教材出版社：人民教育出版社出版日期：2020年5月教學目標通過實驗認識波的反射和折射現象。通過用波線解釋波的反射、折射現象，認識波動中構建物理模型的方法。知道波的衍射現象通過實驗探究，學習波產生明顯衍射現象的條件。教學內容教學重點：學生在初中階段已經學習過光的反射、折射以及回聲等的初步知識。本節內容在相關實例的基礎上，以生活中常見的水波為例，介紹了波的反射、折射現象，進一步加深對波的認識。對波的衍射現象的研究是一個科學探究的過程，教學的關鍵在于實驗的探究、觀察和對實驗現象的分析。

教學難點：對波的傳播現象的研究是一個科學探究的過程，教學的關鍵在于實驗的探究、觀察和對實驗現象的分析。通過實驗探究，引導學生總結：波發生明顯衍射現象的條件教學過程通過一個問題——“高層密布的城市之間，低樓層是如何保持信號通暢對？”引入，開始波的傳播規律的學習；過視頻引入，開始波的反射學習，由演示實驗現象總結出波的反射規律；結合實際，介紹波的反射在人類生活、生產中的重要應用；通過光的反射和折射，探究波的折射現象，利用發波水槽觀察折射現象；由一個小視頻、一張衛星照片解釋什么是波的衍射；動畫模擬發波水槽中的水波形態，了解狹縫和孔對衍射的影響；通過低音衍射更明顯的視頻，引發學生的思考——波在什么條件下將發生明顯的衍射；利用發波水槽實驗探究：波在什么條件下將發生明顯的衍射現象——只有縫、孔的寬度或障礙物尺寸跟波長相差不多時，才能觀察到明顯的衍射現象；最后利用無線電波的傳輸特點，總結本節所學的波的反射、折射和衍射。【課堂引入】幾乎每個城市都會有自己的高層地標，他們一般是廣播電視臺或通訊公司的信號基站，用于發射信號覆蓋整座城市。但城市里高層密布，像學校這樣的矮房子夾在其中，為何還能保證信號的通暢呢？想要回答這個問題就需要同學們隨老師一起來繼續學習《波的反射、折射和衍射》【實驗觀察】為了讓大家觀察到波反射，老師準備了一個“發波水槽”：它的工作原理是通過電機使得小振球固定頻率的上下振動，在水面上激起水波紋，請同學們注意觀察水波遇到四壁時的反射現象。【規律總結】用波線將波的傳播方向體現出來，可以看到波線在遇到了障礙平面后發生了反射。仔細觀察這一現象圖，再結合初中所學的光的反射，我們不難總結出波的反射規律：入射線、反射線、法線在同一平面內，且反射線與入射線分局法線兩側，反射角等于入射角【知識延伸】波的反射在醫療領域的應用：B超，波的反射也在軍事領域有重要應用——如深海探測（聲納），如高空探測（雷達），都是通過波的反射來觀察異常。但說到雷達探測，就不得不提到大名鼎鼎的隱身轟炸機了，通過短視頻看看它的真容，并嘗試分析隱形戰機是如何做到隱形的。【知識銜接】當光束照在水面上，我們不僅能觀察到光的反射，還能看到它的折射。那么水波會折射嗎？【實驗觀察】實驗器材中的透明片如圖所示放入水槽中，透明片將使水槽中出現兩個深度不同的水域，接通電源后，請觀察波在水域交界處的傳播變化。【聯系生活實際】水港的俯拍圖，我們看到海面上來的水波遇到了一長串礁石，而這串礁石卻并不能保證它后方的風平浪靜，在它的“陰影區”還是出現了水波，這就是波的衍射現象——波可以繞過障礙物繼續傳播【聯系生活實際】在老師準備的視頻會發現，低音的衍射現象更加明顯。請同學們思考，波在什么條件下會發生明顯的衍射現象呢？【實驗探究】利用發波水槽，探究【波在什么條件下能發生明顯衍射】：只有縫、孔的寬度或障礙物尺寸跟波長相差不多時，才能觀察到明顯的衍射現象【知識總結】光一樣可以衍射，只是在日常生活中衍射不夠明顯，難以觀察到；一切波都能發生衍射，衍射是波的特有現象【前沿科普】所以，廣播塔的信號是如何傳播到城市的每一個細微之處呢？其實就是利用了波的反射、