高中物理125126多普勒效應(yīng)惠更斯原理課件新人教版選修

第十二章

機械波第十二章機械波12.5-12.6多普勒效應(yīng)

惠更斯原理1.了解多普勒效應(yīng)，并能運用多普勒效應(yīng)解釋一些物理現(xiàn)象.2.知道什么是波面和波線，了解惠更斯原理.3.知道波傳播到兩種介質(zhì)交界面時會發(fā)生反射、折射現(xiàn)象，并能用惠更斯原理進行解釋.學(xué)習(xí)目標定位12.5-12.6多普勒效應(yīng)惠更斯原理1.了解多普勒效應(yīng)一、多普勒效應(yīng)問題設(shè)計有經(jīng)驗的鐵路工人可以從火車汽笛聲判斷火車的運行方向和快慢，請你說一說他們是根據(jù)什么作出的判斷.答案火車靠近時，音調(diào)變高；火車遠離時，音調(diào)變低；由音調(diào)變化的快慢可判斷火車運行的快慢.一、多普勒效應(yīng)問題設(shè)計有經(jīng)驗的鐵路工人可以從火車汽笛聲判斷火要點提煉多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因分析：1.相對位置變化與頻率的關(guān)系(規(guī)律)：一、多普勒效應(yīng)要點提煉多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因分析：一、多普勒效應(yīng)一、多普勒效應(yīng)一、多普勒效應(yīng)2.成因歸納：根據(jù)以上分析可以知道，發(fā)生多普勒效應(yīng)時，一定是由于波源與觀察者之間發(fā)生了

.一、多普勒效應(yīng)相對運動2.成因歸納：根據(jù)以上分析可以知道，發(fā)生多普勒效應(yīng)時，一定是二、波面、波線、惠更斯原理問題設(shè)計把一顆石子投到平靜的池塘里，會激起一圈圈起伏不平的水面波向周圍傳播，你知道向四面八方傳播的波峰(波谷)為什么會組成一個個圓嗎？答案因為水波由波源向四周傳開，向各個方向的波速都一樣，所以向四面八方傳播的波峰(波谷)組成一個個圓.二、波面、波線、惠更斯原理問題設(shè)計把一顆石子投到平靜的池塘里要點提煉1.波面：在波的傳播過程中，任一時刻介質(zhì)中

的點組成的面叫做波面.2.波線波線是指與波面垂直的那些線，它代表了波的

.二、波面、波線、惠更斯原理任何振動狀態(tài)相同傳播方向要點提煉1.波面：在波的傳播過程中，任一時刻介質(zhì)中二、波3.惠更斯原理介質(zhì)中任一波面上的各點，都可以看做

，其后任意時刻，這些子波在波前進方向的

就是新的波面.4.惠更斯原理只能解釋波的傳播方向，不能解釋波的

，所以無法說明衍射現(xiàn)象與狹縫或障礙物的

的關(guān)系.二、波面、波線、惠更斯原理發(fā)射子波的波源包絡(luò)面強度大小3.惠更斯原理二、波面、波線、惠更斯原理發(fā)射子波的波源包絡(luò)面三、波的反射和折射問題設(shè)計1.對著山崖或高墻說話時，能聽到回聲；夏日的雷聲在云層間轟鳴不絕，你知道這是怎么回事嗎？答案這兩種現(xiàn)象都是由于聲波的反射造成的.三、波的反射和折射問題設(shè)計1.對著山崖或高墻說話時，能聽到回三、波的反射和折射2.波不僅有反射現(xiàn)象，也有折射現(xiàn)象，請用惠更斯原理解釋波的反射和折射現(xiàn)象.答案(1)波的反射的解釋：如圖所示，a、c、b三條波線并不同時到達界面，它們到達界面時產(chǎn)生子波的時間也就有先有后，子波傳播的距離也就有遠有近，A′B′是新的波面，與反射三、波的反射和折射2.波不僅有反射現(xiàn)象，也有折射現(xiàn)象，請用惠三、波的反射和折射波方向垂直.但由于反射波與入射波相比，波長、波速和頻率都不變.所以在圖中直角三角形A′AB′≌直角三角形BB′A.也就可以進一步證明入射角i＝反射角i′.(2)波的折射的解釋如圖所示，當(dāng)波線a首先于時刻t由介質(zhì)1到達界面，之后又經(jīng)過時間Δt，波線b也到達界面；這時A、C′兩點發(fā)出的子波三、波的反射和折射波方向垂直.但由于反射波與入射波相比，波長三、波的反射和折射在介質(zhì)2中的包絡(luò)面為圖中的A′B′，這是波進入介質(zhì)2之后的新的波面.由于是兩種不同的介質(zhì)，其中波的傳播速度v1、v2不一定相同，在Δt時間內(nèi)，兩條波線傳播的距離AA′和BB′也不一定相同，因此波進入第二種介質(zhì)后傳播方向常常發(fā)生偏折.三、波的反射和折射在介質(zhì)2中的包絡(luò)面為圖中的A′B′，這是波要點提煉1.波的反射(1)定義：波遇到介質(zhì)界面會

繼續(xù)傳播的現(xiàn)象.(2)反射波的波長、波速、頻率跟入射波的

.三、波的反射和折射返回相同要點提煉1.波的反射三、波的反射和折射返回相同2.波的折射(1)波從一種介質(zhì)

另一種介質(zhì)時，波的

發(fā)生改變的現(xiàn)象.(2)波的折射中，波的頻率不變，波速和波長發(fā)生改變.(3)波在兩種介質(zhì)的界面上發(fā)生折射的原因是波在不同介質(zhì)中傳播

不同.三、波的反射和折射進入傳播方向速度2.波的折射三、波的反射和折射進入傳播方向速度三、波的反射和折射

延伸思考機械波在兩介質(zhì)的界面上發(fā)生反射和折射現(xiàn)象時，波的頻率f、波速v、波長λ是否變化？答案頻率f由波源決定，故無論是反射波還是折射波都與入射波的頻率即波源的振動頻率相同；波速v由介質(zhì)決定，因反射波與入射波在同一介質(zhì)中傳播，故波速不變，而折射波與入射波在不同介質(zhì)中傳播，所以波速變化.三、波的反射和折射延伸思考機械波在兩介質(zhì)的界面上發(fā)生反射和據(jù)v＝λf知波長λ與v及f有關(guān)，即與波源和介質(zhì)有關(guān)，反射波與入射波在同一介質(zhì)中傳播，頻率不變，波速不變，故波長λ不變，折射波與入射波在不同介質(zhì)中傳播，波速不同，頻率不變，故λ不同.三、波的反射和折射據(jù)v＝λf知波長λ與v及f有關(guān)，即與波源和介質(zhì)有關(guān)，反射波與一、對多普勒效應(yīng)的理解典例精析例1關(guān)于多普勒效應(yīng)，以下說法中正確的是(

)A.發(fā)生多普勒效應(yīng)時，波源的頻率發(fā)生了變化B.發(fā)生多普勒效應(yīng)時，觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化C.多普勒效應(yīng)是在波源與觀察者之間有相對運動時產(chǎn)生的D.只有聲波才能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)解析由于波源的頻率只與波源本身在單位時間內(nèi)完成的全振動的次數(shù)有關(guān)，而與波源是否運動或觀察者是否運動的情況均無關(guān)系，故A選項不正確；一、對多普勒效應(yīng)的理解典例精析例1關(guān)于多普勒效應(yīng)，以下說法一、對多普勒效應(yīng)的理解典例精析當(dāng)發(fā)生多普勒效應(yīng)時，由于觀察者與波源的相對位置發(fā)生了變化，當(dāng)距離增大時，觀察者在單位時間內(nèi)接收到完全波的個數(shù)減少，反之，接收到完全波的個數(shù)就增加，可見觀察者接收到的頻率與波源發(fā)出的頻率并不一定是相等的，只有當(dāng)波源與觀察者相對靜止時二者才是相等的，故B、C選項都是正確的；一切波都能發(fā)生多普勒效應(yīng)，故D選項不正確.答案BC一、對多普勒效應(yīng)的理解典例精析當(dāng)發(fā)生多普勒效應(yīng)時，由于觀察者一、對多普勒效應(yīng)的理解典例精析例2如圖1甲所示，男同學(xué)站立不動吹口哨，一位女同學(xué)坐在秋千上來回擺動，下列關(guān)于女同學(xué)的感受的說法正確的是(

)圖1一、對多普勒效應(yīng)的理解典例精析例2如圖1甲所示，男同學(xué)站立一、對多普勒效應(yīng)的理解典例精析A.女同學(xué)從A向B運動過程中，她感受哨聲音調(diào)變高B.女同學(xué)從E向D運動過程中，她感覺哨聲音調(diào)變高C.女同學(xué)在C點向右運動時，她感覺哨聲音調(diào)不變D.女同學(xué)在C點向左運動時，她感覺哨聲音調(diào)變低解析女同學(xué)蕩秋千的過程中，只要她有向右的速度，她就有靠近聲源的趨勢，根據(jù)多普勒效應(yīng)，她都能感到哨聲音調(diào)變高；反之，女同學(xué)向左運動時，她感到音調(diào)變低.選項A、D正確，B、C錯誤.答案AD一、對多普勒效應(yīng)的理解典例精析A.女同學(xué)從A向B運動過程中，二、對惠更斯原理的理解典例精析例3對惠更斯原理的理解，下列說法正確的是(

)A.同一波面上的各質(zhì)點振動情況完全相同B.同一波面上的各質(zhì)點振動情況可能不相同C.球面波的波面是以波源為中心的一個個球面D.無論怎樣的波，波線始終和波面垂直二、對惠更斯原理的理解典例精析例3對惠更斯原理的理解，下列二、對惠更斯原理的理解典例精析解析按照惠更斯原理：波面是由任意時刻振動情況完全相同的點構(gòu)成的面，故A對，B錯.由波面和波線的概念，不難判定C、D正確.答案ACD二、對惠更斯原理的理解典例精析解析按照惠更斯原理：波面是由典例精析三、波的反射和折射及應(yīng)用例4圖2中1、2、3分別代表入射波、反射波、折射波的波線，則(

)A.2與1的波長、頻率相等，波速不等B.2與1的波速、頻率相等，波長不等C.3與1的波速、頻率、波長均相等D.3與1的頻率相等，波速、波長均不等圖2典例精析三、波的反射和折射及應(yīng)用例4圖2中1、2、3分別代典例精析三、波的反射和折射及應(yīng)用解析波線1、2都在介質(zhì)a中傳播，故1、2的頻率、波速、波長均相等，A、B錯；波線1、3是在兩種不同介質(zhì)中傳播，波速不同，但波源沒變，因而頻率相等，由λ＝

得波長不同，故C錯，D對.答案D典例精析三、波的反射和折射及應(yīng)用解析波線1、2都在介質(zhì)a中課堂要點小結(jié)多普勒效應(yīng)產(chǎn)生原因表現(xiàn)應(yīng)用惠更斯原理波面和波線內(nèi)容波的反射波的折射課堂要點小結(jié)多普勒效應(yīng)產(chǎn)生原因表現(xiàn)應(yīng)用惠更斯原理波面和波線內(nèi)自我檢測區(qū)1234自我檢測區(qū)123412341.(多普勒效應(yīng))關(guān)于多普勒效應(yīng)，下列說法中正確的是(

)A.當(dāng)波源與觀察者有相對運動時，才會發(fā)生多普勒效應(yīng)B.當(dāng)波源與觀察者運動的速度相同時，不會發(fā)生多普勒效應(yīng)C.只有機械波才能發(fā)生多普勒效應(yīng)D.只要波源運動，就一定會發(fā)生多普勒效應(yīng)解析當(dāng)波源與觀察者有相對運動時，他們之間的距離必然發(fā)生變化，其距離增大或減小，觀察者接收到的頻率就相應(yīng)的減小或增大，可知必發(fā)生多普勒效應(yīng)，即A選項正確；12341.(多普勒效應(yīng))關(guān)于多普勒效應(yīng)，下列說法中正確的是1234而當(dāng)波源與觀察者運動的速度完全相同時，無相對運動，相當(dāng)于二者都靜止的情況，不會發(fā)生多普勒效應(yīng)，故B選項正確，D選項不正確；多普勒效應(yīng)是波動過程共有的特征，這里的波動包括一切波的傳播過程，故C選項不正確.答案AB1234而當(dāng)波源與觀察者運動的速度完全相同時，無相對運動，相12342.(惠更斯原理)下列說法中正確的是(

)A.只有平面波的波面才與波線垂直B.任何波的波線與波面都相互垂直C.任何波的波線都表示波的傳播方向D.有些波的波面表示波的傳播方向解析任何波的波線都與波面相互垂直，波線都表示波的傳播方向，故B、C正確，A、D錯誤.BC12342.(惠更斯原理)下列說法中正確的是()解析任12343.(波的折射)一列聲波從空氣傳入水中，已知水中波長較大，則(

)A.聲波頻率不變，波速變小B.聲波頻率不變，波速變大C.聲波頻率變小，波速變大D.聲波頻率變大，波速不變B12343.(波的折射)一列聲波從空氣傳入水中，已知水中波長12344.(波的反射)某物體發(fā)出的聲音在空氣中的波長為1m，波速為340m/s，在海水中的波長為4.5m.海面上發(fā)出的聲音經(jīng)0.4s聽