3.5 多普勒效應(yīng) -2023-2024學(xué)年高二物理同步學(xué)與練（人教版2019）（含答案）

3.5多普勒效應(yīng)-2023-2024學(xué)年高二物理同步學(xué)與練（人教版2019）（含答案）第5課多普勒效應(yīng)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)通過實驗，認(rèn)識多普勒效應(yīng)。能解釋多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因。能列舉多普勒效應(yīng)的應(yīng)用實例。1．通過實驗，認(rèn)識多普勒效應(yīng)。2．能解釋多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因。3．能列舉多普勒效應(yīng)的應(yīng)用實例。002預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)（一）課前閱讀：波源、觀察者、相互靠近、相互遠離、頻率、測速（二）基礎(chǔ)梳理一、多普勒效應(yīng)1.多普勒效應(yīng)的條件：波源與觀察者發(fā)生相互或者相互的運動2.多普勒效應(yīng)的成因分析(1)接收頻率：觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時間內(nèi)接收到的的個數(shù).(2)當(dāng)波源與觀察者相互時，觀察者接收到的頻率大于波源發(fā)出的頻率，當(dāng)波源與觀察者相互時，觀察者接收到的頻率小于波源發(fā)出的頻率.【概念銜接】波源、觀察者、頻率【拓展補充】互繞不會導(dǎo)致多普勒效應(yīng)【即學(xué)即練】1.（多選）關(guān)于多普勒效應(yīng)，下列說法正確的是()A．多普勒效應(yīng)是由于波的干涉引起的B．發(fā)生多普勒效應(yīng)時，波源的頻率并未發(fā)生改變C．多普勒效應(yīng)是由于波源與觀察者之間有相對運動而發(fā)生的D．只有聲波才有多普勒效應(yīng)E．若聲源向觀察者靠近，則觀察者接收到的頻率大于聲源發(fā)出聲波的頻率2.公路巡警開車在高速公路上以100km/h的恒定速度巡查，在同一車道上巡警車向前方的一輛轎車發(fā)出一個已知頻率的波，如果該波被轎車反射回來時，巡警車接收到的波的頻率比發(fā)出時低．(1)此現(xiàn)象屬于A．波的衍射 B．波的干涉C．多普勒效應(yīng) D．波的反射(2)若轎車以20m/s的速度行進，反射回的波的頻率應(yīng)________．(填“偏高”或“偏低”)【微點撥】重點是判斷波源與觀察者靠近還是遠離二、多普勒效應(yīng)的應(yīng)用1．在科技中有廣泛的應(yīng)用2.電磁波也有多普勒效應(yīng)【概念銜接】電磁波【拓展補充】測速【即學(xué)即練】1.（多選）在下列現(xiàn)象中，可以用多普勒效應(yīng)解釋的有()A.雷雨天看到閃電后，稍過一會兒才能聽到雷聲B.超聲波被血管中的血流反射后，探測器接收到的超聲波頻率發(fā)生變化C.觀察者聽到遠去的列車發(fā)出的汽笛聲，音調(diào)會變低D.同一聲源發(fā)出的聲波，在空氣和水中傳播的速度不同E.天文學(xué)上觀察到雙星(相距較近、均繞它們連線上某點做圓周運動的兩顆恒星)光譜隨時間的周期性變化2.（多選）我國自主研發(fā)的“海翼”號深海滑翔機,刷新了下潛深度的世界紀(jì)錄。懸停在深海中某處的滑翔機發(fā)出聲吶信號(超聲波)的頻率為f,在該處海水中的傳播速度為v,若停在海面上的監(jiān)測船收到的頻率稍大于滑翔機發(fā)出聲吶信號的頻率,則下列說法正確的是()A.聲吶信號在該處海水中的波長為QUOTEB.聲吶信號在該處海水中的波長為QUOTEC.滑翔機正在靠近該監(jiān)測船D.滑翔機正在遠離該監(jiān)測船（三）預(yù)習(xí)作業(yè)1．蝙蝠在洞穴中飛來飛去時,它利用超聲脈沖導(dǎo)航非常有效,這種超聲脈沖是持續(xù)1ms或不到1ms的短促發(fā)射,且每秒重復(fù)發(fā)射幾次。假定蝙蝠的超聲脈沖發(fā)射頻率為39000Hz,在一次正朝著表面平直的墻壁飛撲的期間,則下列判斷正確的是()A.墻壁接收到超聲脈沖頻率等于39000HzB.蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率等于墻壁接收的頻率C.蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率大于墻壁接收的頻率D.蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率等于39000Hz2．（多選）如圖甲所示，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，據(jù)圖乙，下列關(guān)于女同學(xué)的感受的說法正確的是()甲乙A．女同學(xué)從A向B運動過程中，她感覺哨聲音調(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)在點C向右運動時，她感覺哨聲音調(diào)不變D．女同學(xué)在點C向左運動時，她感覺哨聲音調(diào)變低003探究提升環(huán)節(jié)一多普勒效應(yīng)思考：（多選）如圖所示，將上下振動的振針?biāo)揭苿樱苿舆^程中在水面上形成了如圖所示的水波圖形，下列說法正確的是()A．振針向右移動B．振針向左移動C．在A處的觀察者，接收到的水波頻率比振針的振動頻率小D．在A處的觀察者，接收到的水波頻率比振針的振動頻率大環(huán)節(jié)二多普勒效應(yīng)的應(yīng)用問題探究：平直公路上，汽車正在勻速遠離，用多普勒測速儀向其發(fā)出頻率為f0的超聲波，被汽車反射回來的超聲波的頻率隨汽車運動位移變化的圖象，正確的是()004體系構(gòu)建波源與觀察者相互靠近或者相互遠離---多普勒效應(yīng)---應(yīng)用：測速005記憶清單一、多普勒效應(yīng)的成因分析★學(xué)習(xí)聚焦：(1)接收頻率：觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時間內(nèi)接收到的完全波的個數(shù)。(2)當(dāng)波源與觀察者相互靠近時，觀察者接收到的頻率變大，當(dāng)波源與觀察者相互遠離時，觀察者接收到的頻率變小。二、多普勒效應(yīng)的應(yīng)用★學(xué)習(xí)聚焦：測速060601強化訓(xùn)練1．關(guān)于多普勒效應(yīng)，下列說法中正確的是()A．當(dāng)波源與觀察者都運動時，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)2.輪船在進港途中的x-t圖象如圖所示,則在港口所測到輪船上霧笛發(fā)出聲音的頻率是圖中的哪一個 ()3.（多選）如圖所示是一波源O做勻速直線運動時在均勻介質(zhì)中產(chǎn)生球面波的情況，則()A．該波源正在移向a點B．該波源正在移向b點C．在a處觀察，波的頻率變低D．在b處觀察，波的頻率變低4．隨著科技的發(fā)展和作戰(zhàn)的需要,現(xiàn)在的戰(zhàn)斗機飛得越來越快,甚至有些戰(zhàn)斗機的速度超過了聲音在空氣中的傳播速度。假設(shè)某爆炸聲在空氣中的傳播速度為340m/s,一架戰(zhàn)斗機正在爆炸點附近遠離它飛行,要使飛行員聽不到爆炸聲,戰(zhàn)斗機飛行的速度至少多大?5.一固定的超聲波源發(fā)出頻率為100kHz的超聲波,一輛汽車從遠處向超聲波源迎面駛來,在超聲波源處的接收器接收到由汽車反射回來的超聲波,并測出接收到的超聲波頻率為110kHz,設(shè)空氣中聲音的傳播速度是330m/s,計算汽車的行駛速度。6.如圖所示，在原點O處的質(zhì)點(波源)做簡諧運動，產(chǎn)生沿x軸正方向傳播的簡諧波，波速v＝20m/s。為了接收到這列波，在x＝200m處設(shè)有一臺接收器(圖中未標(biāo)出)。已知t＝0時，波剛好傳播到x＝30m處，則下列說法正確的是()A．波源振動的周期為2sB．接收器在t＝8s時才能接收到此波C．x＝40m處的質(zhì)點在t＝1s時向上運動D．若波源向x軸負(fù)方向移動，則在其移動過程中接收器接收到的波的頻率將小于1Hz7.根據(jù)高中物理所學(xué)知識，分析下列生活中的物理現(xiàn)象：①聞其聲而不見其人；②鋼琴聲震碎玻璃酒杯；③當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們疾馳而來時，我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高；④兩列水波相遇產(chǎn)生穩(wěn)定花紋。這些物理現(xiàn)象分別屬于（）A．干涉、衍射、多普勒效應(yīng)、共振B．折射、多普勒效應(yīng)、共振、干涉C．衍射、共振、多普勒效應(yīng)、干涉D．衍射、共振、折射、多普勒效應(yīng)

第5課多普勒效應(yīng)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)通過實驗，認(rèn)識多普勒效應(yīng)。能解釋多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因。能列舉多普勒效應(yīng)的應(yīng)用實例。1．通過實驗，認(rèn)識多普勒效應(yīng)。2．能解釋多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因。3．能列舉多普勒效應(yīng)的應(yīng)用實例。002預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)（一）課前閱讀：波源、觀察者、相互靠近、相互遠離、頻率、測速（二）基礎(chǔ)梳理一、多普勒效應(yīng)1.多普勒效應(yīng)的條件：波源與觀察者發(fā)生相互或者相互的運動2.多普勒效應(yīng)的成因分析(1)接收頻率：觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時間內(nèi)接收到的的個數(shù).(2)當(dāng)波源與觀察者相互時，觀察者接收到的頻率大于波源發(fā)出的頻率，當(dāng)波源與觀察者相互時，觀察者接收到的頻率小于波源發(fā)出的頻率.答案：1.多普勒效應(yīng)的條件：波源與觀察者發(fā)生相互靠近或者相互遠離的運動2.多普勒效應(yīng)的成因分析(1)接收頻率：觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時間內(nèi)接收到的完全波的個數(shù).(2)當(dāng)波源與觀察者相互靠近時，觀察者接收到的頻率大于波源發(fā)出的頻率，當(dāng)波源與觀察者相互遠離時，觀察者接收到的頻率小于波源發(fā)出的頻率.【概念銜接】波源、觀察者、頻率【拓展補充】互繞不會導(dǎo)致多普勒效應(yīng)【即學(xué)即練】1.（多選）關(guān)于多普勒效應(yīng)，下列說法正確的是()A．多普勒效應(yīng)是由于波的干涉引起的B．發(fā)生多普勒效應(yīng)時，波源的頻率并未發(fā)生改變C．多普勒效應(yīng)是由于波源與觀察者之間有相對運動而發(fā)生的D．只有聲波才有多普勒效應(yīng)E．若聲源向觀察者靠近，則觀察者接收到的頻率大于聲源發(fā)出聲波的頻率解析：選BCE多普勒效應(yīng)是由于波源與觀察者之間發(fā)生相對運動而產(chǎn)生的，其波源的頻率不發(fā)生變化，是觀察者接收到的頻率發(fā)生變化，故B、C正確，A錯誤；當(dāng)聲源向觀察者靠近時，觀察者接收到的頻率大于聲源發(fā)出聲波的頻率，E正確；機械波和光波都有多普勒效應(yīng)現(xiàn)象，故D錯誤。2.公路巡警開車在高速公路上以100km/h的恒定速度巡查，在同一車道上巡警車向前方的一輛轎車發(fā)出一個已知頻率的波，如果該波被轎車反射回來時，巡警車接收到的波的頻率比發(fā)出時低．(1)此現(xiàn)象屬于A．波的衍射 B．波的干涉C．多普勒效應(yīng) D．波的反射(2)若轎車以20m/s的速度行進，反射回的波的頻率應(yīng)________．(填“偏高”或“偏低”)答案(1)C(2)偏高【微點撥】重點是判斷波源與觀察者靠近還是遠離二、多普勒效應(yīng)的應(yīng)用1．在科技中有廣泛的應(yīng)用2.電磁波也有多普勒效應(yīng)【概念銜接】電磁波【拓展補充】測速【即學(xué)即練】1.（多選）在下列現(xiàn)象中，可以用多普勒效應(yīng)解釋的有()A.雷雨天看到閃電后，稍過一會兒才能聽到雷聲B.超聲波被血管中的血流反射后，探測器接收到的超聲波頻率發(fā)生變化C.觀察者聽到遠去的列車發(fā)出的汽笛聲，音調(diào)會變低D.同一聲源發(fā)出的聲波，在空氣和水中傳播的速度不同E.天文學(xué)上觀察到雙星(相距較近、均繞它們連線上某點做圓周運動的兩顆恒星)光譜隨時間的周期性變化答案BCE解析看到閃電后，過一會兒才能聽到雷聲，是光和聲音在空氣中的傳播速度不同造成的，故A錯誤；探測器接收到光的超聲波頻率發(fā)生變化，是由于血液發(fā)生流動，探測器與血液的觀測點的距離發(fā)生變化引起的，可以用多普勒效應(yīng)解釋，故B正確；觀察者聽到遠去的列車發(fā)出的汽笛聲，音調(diào)變低是由于列車與觀察者的距離發(fā)生變化引起的，可以用多普勒效應(yīng)解釋，故C正確；聲波在空氣中和水中的傳播速度不同，是由于進入不同介質(zhì)，波長發(fā)生變化引起的，故D錯誤；觀察者與雙星的距離發(fā)生變化，接收到的頻率發(fā)生變化，產(chǎn)生周期性變化的光譜，屬于多普勒效應(yīng)，E正確.2.（多選）我國自主研發(fā)的“海翼”號深?；铏C,刷新了下潛深度的世界紀(jì)錄。懸停在深海中某處的滑翔機發(fā)出聲吶信號(超聲波)的頻率為f,在該處海水中的傳播速度為v,若停在海面上的監(jiān)測船收到的頻率稍大于滑翔機發(fā)出聲吶信號的頻率,則下列說法正確的是()A.聲吶信號在該處海水中的波長為QUOTEB.聲吶信號在該處海水中的波長為QUOTEC.滑翔機正在靠近該監(jiān)測船D.滑翔機正在遠離該監(jiān)測船【解析】選B、C。根據(jù)波速定義:v=fλ,λ=QUOTE,A錯、B對。根據(jù)多普勒效應(yīng),當(dāng)滑翔機靠近監(jiān)測船時,監(jiān)測船接收到的頻率大于滑翔機發(fā)出聲吶信號的頻率,C對、D錯。（三）預(yù)習(xí)作業(yè)1．蝙蝠在洞穴中飛來飛去時,它利用超聲脈沖導(dǎo)航非常有效,這種超聲脈沖是持續(xù)1ms或不到1ms的短促發(fā)射,且每秒重復(fù)發(fā)射幾次。假定蝙蝠的超聲脈沖發(fā)射頻率為39000Hz,在一次正朝著表面平直的墻壁飛撲的期間,則下列判斷正確的是()A.墻壁接收到超聲脈沖頻率等于39000HzB.蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率等于墻壁接收的頻率C.蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率大于墻壁接收的頻率D.蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率等于39000Hz【解析】選C。蝙蝠(波源)相對墻壁(觀察者)的距離靠近,所以墻壁接收到的超聲波頻率增大,A錯誤;超聲波被反射后頻率不變,但傳播方向和蝙蝠的運動方向相反,蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲波時,頻率會更大,故C正確,B、D錯誤。2．（多選）如圖甲所示，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，據(jù)圖乙，下列關(guān)于女同學(xué)的感受的說法正確的是()甲乙A．女同學(xué)從A向B運動過程中，她感覺哨聲音調(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)在點C向右運動時，她感覺哨聲音調(diào)不變D．女同學(xué)在點C向左運動時，她感覺哨聲音調(diào)變低答案AD解析女同學(xué)蕩秋千的過程中，只要她有向右的速度，她都有靠近聲源的趨勢，根據(jù)多普勒效應(yīng)，她都會感到哨聲音調(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．003探究提升環(huán)節(jié)一多普勒效應(yīng)思考：（多選）如圖所示，將上下振動的振針?biāo)揭苿樱苿舆^程中在水面上形成了如圖所示的水波圖形，下列說法正確的是()A．振針向右移動B．振針向左移動C．在A處的觀察者，接收到的水波頻率比振針的振動頻率小D．在A處的觀察者，接收到的水波頻率比振針的振動頻率大答案AC環(huán)節(jié)二多普勒效應(yīng)的應(yīng)用問題探究：平直公路上，汽車正在勻速遠離，用多普勒測速儀向其發(fā)出頻率為f0的超聲波，被汽車反射回來的超聲波的頻率隨汽車運動位移變化的圖象，正確的是()答案D004體系構(gòu)建波源與觀察者相互靠近或者相互遠離---多普勒效應(yīng)---應(yīng)用：測速005記憶清單一、多普勒效應(yīng)的成因分析★學(xué)習(xí)聚焦：(1)接收頻率：觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時間內(nèi)接收到的完全波的個數(shù)。(2)當(dāng)波源與觀察者相互靠近時，觀察者接收到的頻率變大，當(dāng)波源與觀察者相互遠離時，觀察者接收到的頻率變小。二、多普勒效應(yīng)的應(yīng)用★學(xué)習(xí)聚焦：測速00601強化訓(xùn)練1．關(guān)于多普勒效應(yīng)，下列說法中正確的是()A．當(dāng)波源與觀察者都運動時，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)答案B2.輪船在進港途中的x-t圖象如圖所示,則在港口所測到輪船上霧笛發(fā)出聲音的頻率是圖中的哪一個 ()【解析】選A。勻速靠近港口的過程中,測量到的頻率不隨時間變化,但速度大時頻率大,由x-t圖象可知,輪船靠近港口時三段時間內(nèi)的速度v1>v3>v2,可知f1>f3>f2,故A正確。3.（多選）如圖所示是一波源O做勻速直線運動時在均勻介質(zhì)中產(chǎn)生球面波的情況，則()A．該波源正在移向a點B．該波源正在移向b點C．在a處觀察，波的頻率變低D．在b處觀察，波的頻率變低答案AD4．隨著科技的發(fā)展和作戰(zhàn)的需要,現(xiàn)在的戰(zhàn)斗機飛得越來越快,甚至有些戰(zhàn)斗機的速度超過了聲音在空氣中的傳播速度。假設(shè)某爆炸聲在空氣中的傳播速度為340m/s,一架戰(zhàn)斗機正在爆炸點附近遠離它飛行,要使飛行員聽不到爆炸聲,戰(zhàn)斗機飛行的速度至少多大?【解析】要使飛行員恰好聽不到爆炸聲,即飛行員正好一個聲波也接收不到,則他隨戰(zhàn)斗機運動的速度應(yīng)與波峰前進的速度一樣,即戰(zhàn)斗機應(yīng)以340m/s的速度飛行遠離爆炸點。答案:340m/s5.一固定的超聲波源發(fā)出頻率為100kHz的超聲波,一輛汽車從遠處向超聲波源迎面駛來,在超聲波源處的接收器接收到由汽車反射回來的超聲波,并測出接收到的超聲波頻率為110kHz,設(shè)空氣中聲音的傳播速度是330m/s,計算汽車的行駛速度?！窘馕觥?1)選C、D、E。波源運動時,波源與觀察者距離不一定變化,不一定發(fā)生多普勒效應(yīng),A錯;聲源靜止時,若觀察者向聲源運動,能發(fā)生多普勒效應(yīng),B錯;聲源朝著觀察者運動時,聲源頻率不變,觀察者接收到的頻率增大,C對;聲源相對觀察者運動時,二者距離可能增大,也可能減小,故觀察者接收到的頻率可能變低,也可能變高,D正確;當(dāng)觀察者向靜止的聲源運動時,觀察者聽到的聲音頻率會變高,E正確。(2)設(shè)波源發(fā)射的超聲波頻率為f,汽車接收到的頻率為f′,并把它反射回去,固定接收站接收到的頻率為f″,超聲波在空氣里的傳播速度為v,汽車的行駛速度為u。超聲波在空氣中的波長為λ0,則f=QUOTE,汽車每秒鐘接收到的超聲波的波數(shù),即頻率f′=QUOTE+QUOTE=u+vvQUOTEu+vvf,汽車反射回的超聲波在空氣中的波長λ′=QUOTE-QUOTE=QUOTE=QUOTE,固定接收器接收到的頻率f″=QUOTE=QUOTEf,由此可以解得u=QUOTE·v=15.7m/s,即為56.5km/h。答案:(1)C、D、E(2)56.5km/h6.如圖所示，在原點O處的質(zhì)點(波源)做簡諧運動，產(chǎn)生沿x軸正方向傳播的簡諧波，波速v＝20m/s。為了接收到這列波，在x＝200m處設(shè)有一臺接收器(圖中未標(biāo)出)。已知t＝0時，波剛好傳播到x＝30m處，則下列說法正確的是()A．波源振動的周期為2sB．接收器在t＝8s時才能接收到此波C．x＝40m處的質(zhì)點在t＝1s時向上運動D．若波源向x軸負(fù)方向移動，則在其移動過程中接收器接收到的波的頻率將小于1Hz解析：選D由圖像可知，波長λ＝20m，周期T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(20,20)s＝1s，A錯誤；接收器接收到此波所需時間為t＝eq\f(s,v)＝eq\f(200－30,20)s＝8.5s，B錯誤；在t＝1s時，波向前傳播了一個波長，x＝40m處的質(zhì)點與t＝0時x＝20m處的質(zhì)點的振動情況一樣，而t＝0時x＝20m處的質(zhì)點向下運動，故x＝40m處的質(zhì)點在t＝1s時向下運動，C錯誤；若波源向x軸負(fù)方向移動，則接收器離波源越來越遠，根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，接收到的波的頻率變小，D正確。7.根據(jù)高中物理所學(xué)知識，分析下列生活中的物理現(xiàn)象：①聞其聲而不見其人；②鋼琴聲震碎玻璃酒杯；③當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們疾馳而來時，我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高；④兩列水波相遇產(chǎn)生穩(wěn)定花紋。這些物理現(xiàn)象分別屬于（）A．干涉、衍射、多普勒效應(yīng)、共振B．折射、多普勒效應(yīng)、共振、干涉C．衍射、共振、多普勒效應(yīng)、干涉D．衍射、共振、折射、多普勒效應(yīng)【答案】C【解析】①聞其聲而不見其人是波的衍射現(xiàn)象；②鋼琴聲震碎玻璃酒杯是由于共振產(chǎn)生的；③當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們疾馳而來時，我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高是多普勒效應(yīng)；④兩列水波相遇產(chǎn)生穩(wěn)定花紋是水波的干涉現(xiàn)象。故選C。

第5課多普勒效應(yīng)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)通過實驗，認(rèn)識多普勒效應(yīng)。能解釋多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因。能列舉多普勒效應(yīng)的應(yīng)用實例。1．通過實驗，認(rèn)識多普勒效應(yīng)。2．能解釋多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因。3．能列舉多普勒效應(yīng)的應(yīng)用實例。002預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)（一）課前閱讀：波源、觀察者、相互靠近、相互遠離、頻率、測速（二）基礎(chǔ)梳理一、多普勒效應(yīng)1.多普勒效應(yīng)的條件：波源與觀察者發(fā)生相互或者相互的運動2.多普勒效應(yīng)的成因分析(1)接收頻率：觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時間內(nèi)接收到的的個數(shù).(2)當(dāng)波源與觀察者相互時，觀察者接收到的頻率大于波源發(fā)出的頻率，當(dāng)波源與觀察者相互時，觀察者接收到的頻率小于波源發(fā)出的頻率.答案：1.多普勒效應(yīng)的條件：波源與觀察者發(fā)生相互靠近或者相互遠離的運動2.多普勒效應(yīng)的成因分析(1)接收頻率：觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時間內(nèi)接收到的完全波的個數(shù).(2)當(dāng)波源與觀察者相互靠近時，觀察者接收到的頻率大于波源發(fā)出的頻率，當(dāng)波源與觀察者相互遠離時，觀察者接收到的頻率小于波源發(fā)出的頻率.【概念銜接】波源、觀察者、頻率【拓展補充】互繞不會導(dǎo)致多普勒效應(yīng)【即學(xué)即練】1.（多選）關(guān)于多普勒效應(yīng)，下列說法正確的是()A．多普勒效應(yīng)是由于波的干涉引起的B．發(fā)生多普勒效應(yīng)時，波源的頻率并未發(fā)生改變C．多普勒效應(yīng)是由于波源與觀察者之間有相對運動而發(fā)生的D．只有聲波才有多普勒效應(yīng)E．若聲源向觀察者靠近，則觀察者接收到的頻率大于聲源發(fā)出聲波的頻率解析：選BCE多普勒效應(yīng)是由于波源與觀察者之間發(fā)生相對運動而產(chǎn)生的，其波源的頻率不發(fā)生變化，是觀察者接收到的頻率發(fā)生變化，故B、C正確，A錯誤；當(dāng)聲源向觀察者靠近時，觀察者接收到的頻率大于聲源發(fā)出聲波的頻率，E正確；機械波和光波都有多普勒效應(yīng)現(xiàn)象，故D錯誤。2.公路巡警開車在高速公路上以100km/h的恒定速度巡查，在同一車道上巡警車向前方的一輛轎車發(fā)出一個已知頻率的波，如果該波被轎車反射回來時，巡警車接收到的波的頻率比發(fā)出時低．(1)此現(xiàn)象屬于A．波的衍射 B．波的干涉C．多普勒效應(yīng) D．波的反射(2)若轎車以20m/s的速度行進，反射回的波的頻率應(yīng)________．(填“偏高”或“偏低”)答案(1)C(2)偏高【微點撥】重點是判斷波源與觀察者靠近還是遠離二、多普勒效應(yīng)的應(yīng)用1．在科技中有廣泛的應(yīng)用2.電磁波也有多普勒效應(yīng)【概念銜接】電磁波【拓展補充】測速【即學(xué)即練】1.（多選）在下列現(xiàn)象中，可以用多普勒效應(yīng)解釋的有()A.雷雨天看到閃電后，稍過一會兒才能聽到雷聲B.超聲波被血管中的血流反射后，探測器接收到的超聲波頻率發(fā)生變化C.觀察者聽到遠去的列車發(fā)出的汽笛聲，音調(diào)會變低D.同一聲源發(fā)出的聲波，在空氣和水中傳播的速度不同E.天文學(xué)上觀察到雙星(相距較近、均繞它們連線上某點做圓周運動的兩顆恒星)光譜隨時間的周期性變化答案BCE解析看到閃電后，過一會兒才能聽到雷聲，是光和聲音在空氣中的傳播速度不同造成的，故A錯誤；探測器接收到光的超聲波頻率發(fā)生變化，是由于血液發(fā)生流動，探測器與血液的觀測點的距離發(fā)生變化引起的，可以用多普勒效應(yīng)解釋，故B正確；觀察者聽到遠去的列車發(fā)出的汽笛聲，音調(diào)變低是由于列車與觀察者的距離發(fā)生變化引起的，可以用多普勒效應(yīng)解釋，故C正確；聲波在空氣中和水中的傳播速度不同，是由于進入不同介質(zhì)，波長發(fā)生變化引起的，故D錯誤；觀察者與雙星的距離發(fā)生變化，接收到的頻率發(fā)生變化，產(chǎn)生周期性變化的光譜，屬于多普勒效應(yīng)，E正確.2.（多選）我國自主研發(fā)的“海翼”號深?；铏C,刷新了下潛深度的世界紀(jì)錄。懸停在深海中某處的滑翔機發(fā)出聲吶信號(超聲波)的頻率為f,在該處海水中的傳播速度為v,若停在海面上的監(jiān)測船收到的頻率稍大于滑翔機發(fā)出聲吶信號的頻率,則下列說法正確的是()A.聲吶信號在該處海水中的波長為QUOTEB.聲吶信號在該處海水中的波長為QUOTEC.滑翔機正在靠近該監(jiān)測船D.滑翔機正在遠離該監(jiān)測船【解析】選B、C。根據(jù)波速定義:v=fλ,λ=QUOTE,A錯、B對。根據(jù)多普勒效應(yīng),當(dāng)滑翔機靠近監(jiān)測船時,監(jiān)測船接收到的頻率大于滑翔機發(fā)出聲吶信號的頻率,C對、D錯。（三）預(yù)習(xí)作業(yè)1．蝙蝠在洞穴中飛來飛去時,它利用超聲脈沖導(dǎo)航非常有效,這種超聲脈沖是持續(xù)1ms或不到1ms的短促發(fā)射,且每秒重復(fù)發(fā)射幾次。假定蝙蝠的超聲脈沖發(fā)射頻率為39000Hz,在一次正朝著表面平直的墻壁飛撲的期間,則下列判斷正確的是()A.墻壁接收到超聲脈沖頻率等于39000HzB.蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率等于墻壁接收的頻率C.蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率大于墻壁接收的頻率D.蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率等于39000Hz【解析】選C。蝙蝠(波源)相對墻壁(觀察者)的距離靠近,所以墻壁接收到的超聲波頻率增大,A錯誤;超聲波被反射后頻率不變,但傳播方向和蝙蝠的運動方向相反,蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲波時,頻率會更大,故C正確,B、D錯誤。2．（多選）如圖甲所示，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，據(jù)圖乙，下列關(guān)于女同學(xué)的感受的說法正確的是()甲乙A．女同學(xué)從A向B運動過程中，她感覺哨聲音調(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)在點C向右運動時，她感覺哨聲音調(diào)不變D．女同學(xué)在點C向左運動時，她感覺哨聲音調(diào)變低答案AD解析女同學(xué)蕩秋千的過程中，只要她有向右的速度，她都有靠近聲源的趨勢，根據(jù)多普勒效應(yīng)，她都會感到哨聲音調(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．003探究提升環(huán)節(jié)一多普勒效應(yīng)思考：（多選）如圖所示，將上下振動的振針?biāo)揭苿?，移動過程中在水面上形成了如圖所示的水波圖形，下列說法正確的是()A．振針向右移動B．振針向左移動C．在A處的觀察者，接收到的水波頻率比振針的振動頻率小D．在A處的觀察者，接收到的水波頻率比振針的振動頻率大答案AC環(huán)節(jié)二多普勒效應(yīng)的應(yīng)用問題探究：平直公路上，汽車正在勻速遠離，用多普勒測速儀向其發(fā)出頻率為f0的超聲波，被汽車反射回來的超聲波的頻率隨汽車運動位移變化的圖象，正確的是()答案D004體系構(gòu)建波源與觀察者相互靠近或者相互遠離---多普勒效應(yīng)---應(yīng)用：測速005記憶清單一、多普勒效應(yīng)的成因分析★學(xué)習(xí)聚焦：(1)接收頻率：觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時間內(nèi)接收到的完全波的個數(shù)。(2)當(dāng)波源與觀察者相互靠近時，觀察者接收到的頻率變大，當(dāng)波源與觀察者相互遠離時，觀察者接收到的頻率變小。二、多普勒效應(yīng)的應(yīng)用★學(xué)習(xí)聚焦：測速00601強化訓(xùn)練1．關(guān)于多普勒效應(yīng)，下列說法中正確的是()A．當(dāng)波源與觀察者都運動時，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)答案B2.輪船在進港途中的x-t圖象如圖所示,則在港口所測到輪船上霧笛發(fā)出聲音的頻率是圖中的哪一個 ()【解析】選A。勻速靠近港口的過程中,測量到的頻率不隨時間變化,但速度大時頻率大,由x-t圖象可知,輪船靠近港口時三段時間內(nèi)的速度v1>v3>v2,可知f1>f3>f2,故A正確。3.（多選）如圖所示是一波源O做勻速直線運動時在均勻介質(zhì)中產(chǎn)生球面波的情況，則()A．該波源正在移向a點B．該波源正在移向b點C．在a處觀察，波的頻率變低D．在b處觀察，波的頻率變低答案AD4．隨著科技的發(fā)展和作戰(zhàn)的需要,現(xiàn)在的戰(zhàn)斗機飛得越來越快,甚至有些戰(zhàn)斗機的速度超過了聲音在空氣中的傳播速度。假設(shè)某爆炸聲在空氣中的傳播速度為340m/s,一架戰(zhàn)斗機正在爆炸點附近遠離它飛行,要使飛行員聽不到爆炸聲,戰(zhàn)斗機飛行的速度至少多大?【解析】要使飛行員恰好聽不到爆炸聲,即飛行員正好一個聲波也接收不到,則他隨戰(zhàn)斗機運動的速度應(yīng)與波峰前進的速度一樣,即戰(zhàn)斗機應(yīng)以340m/s的速度飛行遠離爆炸點。答案:340m/s5.一固定的超聲波源發(fā)出頻率為100kHz的超聲波,一輛汽車從遠處向超聲波源迎面駛來,在超聲波源處的接收器接收到由汽車反射回來的超聲波,并測出接收到的超聲波頻率為110kHz,設(shè)空氣中聲音的傳播速度是330m/s,計算汽車的行駛速度?！窘馕觥?1)選C、D、E。波源運動時,波源與觀察者距離不一定變化,不一定發(fā)生多普勒效應(yīng),A錯;聲源靜止時,若觀察者向聲源運動,能發(fā)生多普勒效應(yīng),B錯;聲源朝著觀察者運動時,聲源頻率不變,觀察者接收到的頻率增大,C對;聲源相對觀察者運動時,二者距離可能增大,也可能減小,故觀察者接收到的頻率可能變低,也可能變高,D正確;當(dāng)觀察者向靜止的聲源運動時,觀察者聽到的聲音頻率會變高,E正確。(2)設(shè)波源發(fā)射的超聲波頻率為f,汽車接收到的頻率為f′,并把它反射回去,固定接收站接收到的頻率為f″,超聲波在空氣里的傳播速度為v,汽車的行駛速度為u。超聲波在空氣中的波長為λ0,則f=QUOTE,汽車每秒鐘接收到的超聲波的波數(shù),即頻率f′=QUOTE+QUOTE=u+vvQUOTEu+vvf,汽車反射回的超聲波在空氣中的波長λ′=QUOTE-QUOTE=QUOTE=QUOTE,固定接收器接收到的頻率f″=QUOTE=QUOTEf,由此可以解得u=QUOTE·v=15.7m/s,即為56.5km/h。答案:(1)C、D、E(2)56.5km/h6.如圖所示，在原點O處的質(zhì)點(波源)做簡諧運動，產(chǎn)生沿x軸正方向傳播的簡諧波，波速v＝20m/s。為了接收到這列波，在x＝200m處設(shè)有一臺接收器(圖中未標(biāo)出)。已知t＝0時，波剛好傳播到x＝30m處，則下列說法正確的是()A．波源振動的周期為2sB．接收器在t＝8s時才能接收到此波C．x＝40m處的質(zhì)點在t＝1s時向上運動D．若波源向x軸負(fù)方向移動，則在其移動過程中接收器接收到的波的頻率將小于1Hz解析：選D由圖像可知，波長λ＝20m，周期T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(20,20)s＝1s，A錯誤；接收器接收到此波所需時間為t＝eq\f(s,v)＝eq\f(200－30,20)s＝8.5s，B錯誤；在t＝1s時，波向前傳播了一個波長，x＝40m處的質(zhì)點與t＝0時x＝20m處的質(zhì)點的振動情況一樣，而t＝0時x＝20m處的質(zhì)點向下運動，故x＝40m處的質(zhì)點在t＝1s時向下運動，C錯誤；若波源向x軸負(fù)方向移動，則接收器離波源越來越遠，根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，接收到的波的頻率變小，D正確。7.根據(jù)高中物理所學(xué)知識，分析下列生活中的物理現(xiàn)象：①聞其聲而不見其人；②鋼琴聲震碎玻璃酒杯；③當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們疾馳而來時，我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高；④兩列水波相遇產(chǎn)生穩(wěn)定花紋。這些物理現(xiàn)象分別屬于（）A．干涉、衍射、多普勒效應(yīng)、共振B．折射、多普勒效應(yīng)、共振、干涉C．衍射、共振、多普勒效應(yīng)、干涉D．衍射、共振、折射、多普勒效應(yīng)【答案】C【解析】①聞其聲而不見其人是波的衍射現(xiàn)象；②鋼琴聲震碎玻璃酒杯是由于共振產(chǎn)生的；③當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們疾馳而來時，我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高是多普勒效應(yīng)；④兩列水波相遇產(chǎn)生穩(wěn)定花紋是水波的干涉現(xiàn)象。故選C。

第5課多普勒效應(yīng)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)通過實驗，認(rèn)識多普勒效應(yīng)。能解釋多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因。能列舉多普勒效應(yīng)的應(yīng)用實例。1．通過實驗，認(rèn)識多普勒效應(yīng)。2．能解釋多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因。3．能列舉多普勒效應(yīng)的應(yīng)用實例。002預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)（一）課前閱讀：波源、觀察者、相互靠近、相互遠離、頻率、測速（二）基礎(chǔ)梳理一、多普勒效應(yīng)1.多普勒效應(yīng)的條件：波源與觀察者發(fā)生相互或者相互的運動2.多普勒效應(yīng)的成因分析(1)接收頻率：觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時間內(nèi)接收到的的個數(shù).(2)當(dāng)波源與觀察者相互時，觀察者接收到的頻率大于波源發(fā)出的頻率，當(dāng)波源與觀察者相互時，觀察者接收到的頻率小于波源發(fā)出的頻率.答案：1.多普勒效應(yīng)的條件：波源與觀察者發(fā)生相互靠近或者相互遠離的運動2.多普勒效應(yīng)的成因分析(1)接收頻率：觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時間內(nèi)接收到的完全波的個數(shù).(2)當(dāng)波源與觀察者相互靠近時，觀察者接收到的頻率大于波源發(fā)出的頻率，當(dāng)波源與觀察者相互遠離時，觀察者接收到的頻率小于波源發(fā)出的頻率.【概念銜接】波源、觀察者、頻率【拓展補充】互繞不會導(dǎo)致多普勒效應(yīng)【即學(xué)即練】1.（多選）關(guān)于多普勒效應(yīng)，下列說法正確的是()A．多普勒效應(yīng)是由于波的干涉引起的B．發(fā)生多普勒效應(yīng)時，波源的頻率并未發(fā)生改變C．多普勒效應(yīng)是由于波源與觀察者之間有相對運動而發(fā)生的D．只有聲波才有多普勒效應(yīng)E．若聲源向觀察者靠近，則觀察者接收到的頻率大于聲源發(fā)出聲波的頻率解析：選BCE多普勒效應(yīng)是由于波源與觀察者之間發(fā)生相對運動而產(chǎn)生的，其波源的頻率不發(fā)生變化，是觀察者接收到的頻率發(fā)生變化，故B、C正確，A錯誤；當(dāng)聲源向觀察者靠近時，觀察者接收到的頻率大于聲源發(fā)出聲波的頻率，E正確；機械波和光波都有多普勒效應(yīng)現(xiàn)象，故D錯誤。2.公路巡警開車在高速公路上以100km/h的恒定速度巡查，在同一車道上巡警車向前方的一輛轎車發(fā)出一個已知頻率的波，如果該波被轎車反射回來時，巡警車接收到的波的頻率比發(fā)出時低．(1)此現(xiàn)象屬于A．波的衍射 B．波的干涉C．多普勒效應(yīng) D．波的反射(2)若轎車以20m/s的速度行進，反射回的波的頻率應(yīng)________．(填“偏高”或“偏低”)答案(1)C(2)偏高【微點撥】重點是判斷波源與觀察者靠近還是遠離二、多普勒效應(yīng)的應(yīng)用1．在科技中有廣泛的應(yīng)用2.電磁波也有多普勒效應(yīng)【概念銜接】電磁波【拓展補充】測速【即學(xué)即練】1.（多選）在下列現(xiàn)象中，可以用多普勒效應(yīng)解釋的有()A.雷雨天看到閃電后，稍過一會兒才能聽到雷聲B.超聲波被血管中的血流反射后，探測器接收到的超聲波頻率發(fā)生變化C.觀察者聽到遠去的列車發(fā)出的汽笛聲，音調(diào)會變低D.同一聲源發(fā)出的聲波，在空氣和水中傳播的速度不同E.天文學(xué)上觀察到雙星(相距較近、均繞它們連線上某點做圓周運動的兩顆恒星)光譜隨時間的周期性變化答案BCE解析看到閃電后，過一會兒才能聽到雷聲，是光和聲音在空氣中的傳播速度不同造成的，故A錯誤；探測器接收到光的超聲波頻率發(fā)生變化，是由于血液發(fā)生流動，探測器與血液的觀測點的距離發(fā)生變化引起的，可以用多普勒效應(yīng)解釋，故B正確；觀察者聽到遠去的列車發(fā)出的汽笛聲，音調(diào)變低是由于列車與觀察者的距離發(fā)生變化引起的，可以用多普勒效應(yīng)解釋，故C正確；聲波在空氣中和水中的傳播速度不同，是由于進入不同介質(zhì)，波長發(fā)生變化引起的，故D錯誤；觀察者與雙星的距離發(fā)生變化，接收到的頻率發(fā)生變化，產(chǎn)生周期性變化的光譜，屬于多普勒效應(yīng)，E正確.2.（多選）我國自主研發(fā)的“海翼”號深海滑翔機,刷新了下潛深度的世界紀(jì)錄。懸停在深海中某處的滑翔機發(fā)出聲吶信號(超聲波)的頻率為f,在該處海水中的傳播速度為v,若停在海面上的監(jiān)測船收到的頻率稍大于滑翔機發(fā)出聲吶信號的頻率,則下列說法正確的是()A.聲吶信號在該處海水中的波長為QUOTEB.聲吶信號在該處海水中的波長為QUOTEC.滑翔機正在靠近該監(jiān)測船D.滑翔機正在遠離該監(jiān)測船【解析】選B、C。根據(jù)波速定義:v=fλ,λ=QUOTE,A錯、B對。根據(jù)多普勒效應(yīng),當(dāng)滑翔機靠近監(jiān)測船時,監(jiān)測船接收到的頻率大于滑翔機發(fā)出聲吶信號的頻率,C對、D錯。（三）預(yù)習(xí)作業(yè)1．蝙蝠在洞穴中飛來飛去時,它利用超聲脈沖導(dǎo)航非常有效,這種超聲脈沖是持續(xù)1ms或不到1ms的短促發(fā)射,且每秒重復(fù)發(fā)射幾次。假定蝙蝠的超聲脈沖發(fā)射頻率為39000Hz,在一次正朝著表面平直的墻壁飛撲的期間,則下列判斷正確的是()A.墻壁接收到超聲脈沖頻率等于39000HzB.蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率等于墻壁接收的頻率C.蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率大于墻壁接收的頻率D.蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率等于39000Hz【解析】選C。蝙蝠(波源)相對墻壁(觀察者)的距離靠近,所以墻壁接收到的超聲波頻率增大,A錯誤;超聲波被反射后頻率不變,但傳播方向和蝙蝠的運動方向相反,蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲波時,頻率會更大,故C正確,B、D錯誤。2．（多選）如圖甲所示，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，據(jù)圖乙，下列關(guān)于女同學(xué)的感受的說法正確的是()甲乙A．女同學(xué)從A向B運動過程中，她感覺哨聲音調(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)在點C向右運動時，她感覺哨聲音調(diào)不變D．女同學(xué)在點C向左運動時，她感覺哨聲音調(diào)變低答案AD解析女同學(xué)蕩秋千的過程中，只要她有向右的速度，她都有靠近聲源的趨勢，根據(jù)多普勒效應(yīng)，她都會感到哨聲音調(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．003探究提升環(huán)節(jié)一多普勒效應(yīng)思考：（多選）如圖所示，將上下振動的振針?biāo)揭苿?，移動過程中在水面上形成了如圖所示的水波圖形，下列說法正確的是()A．振針向右移動B．振針向左移動C．在A處的觀察者，接收到的水波頻率比振針的振動頻率小D．在A處的觀察者，接收到的水波頻率比振針的振動頻率大答案AC環(huán)節(jié)二多普勒效應(yīng)的應(yīng)用問題探究：平直公路上，汽車正在勻速遠離，用多普勒測速儀向其發(fā)出頻率為f0的超聲波，被汽車反射回來的超聲波的頻率隨汽車運動位移變化的圖象，正確的是()答案D004體系構(gòu)建波源與觀察者相互靠近或者相互遠離---多普勒效應(yīng)---應(yīng)用：測速005記憶清單一、多普勒效應(yīng)的成因分析★學(xué)習(xí)聚焦：(1)接收頻率：觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時間內(nèi)接收到的完全波的個數(shù)。(2)當(dāng)波源與觀察者相互靠近時，觀察者接收到的頻率變大，當(dāng)波源與觀察者相互遠離時，觀察者接收到的頻率變小。二、多普勒效應(yīng)的應(yīng)用★學(xué)習(xí)聚焦：測速00601強化訓(xùn)練1．關(guān)于多普勒效應(yīng)，下列說法中正確的是()A．當(dāng)波源與觀察者都運動時，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)答案B2.輪船在進港途中的x-t圖象如圖所示,則在港口所測到輪船上霧笛發(fā)出聲音的頻率是圖中的哪一個 ()【解析】選A。勻速靠近港口的過程中,測量到的頻率不隨時間變化,但速度大時頻率大,由x-t圖象可知,輪船靠近港口時三段時間內(nèi)的速度v1>v3>v2,可知f1>f3>f2,故A正確。3.（多選）如圖所示是一波源O做勻速直線運動時在均勻介質(zhì)中產(chǎn)生球面波的情況，則()A．該波源正在移向a點B．該波源正在移向b點C．在a處觀察，波的頻率變低D．在b處觀察，波的頻率變低答案AD4．隨著科技的發(fā)展和作戰(zhàn)的需要,現(xiàn)在的戰(zhàn)斗機飛得越來越快,甚至有些戰(zhàn)斗機的速度超過了聲音在空氣中的傳播速度。假設(shè)某爆炸聲在空氣中的傳播速度為340m/s,一架戰(zhàn)斗機正在爆炸點附近遠離它飛行,要使飛行員聽不到爆炸聲,戰(zhàn)斗機飛行的速度至少多大?【解析】要使飛行員恰好聽不到爆炸聲,即飛行員正好一個聲波也接收不到,則他隨戰(zhàn)斗機運動的速度應(yīng)與波峰前進的速度一樣,即戰(zhàn)斗機應(yīng)以340m/s的速度飛行遠離爆炸點。答案:340m/s5.一固定的超聲波源發(fā)出頻率為100kHz的超聲波,一輛汽車從遠處向超聲波源迎面駛來,在超聲波源處的接收器接收到由汽車反射回來的超聲波,并測出接收到的超聲波頻率為110kHz,設(shè)空氣中聲音的傳播速度是330m/s,計算汽車的行駛速度?！窘馕觥?1)選C、D、E。波源運動時,波源與觀察者距離不一定變化,不一定發(fā)生多普勒效應(yīng),A錯;聲源靜止時,若觀察者向聲源運動,能發(fā)生多普勒效應(yīng),B錯;聲源朝著觀察者運動時,聲源頻率不變,觀察者接收到的頻率增大,C對;聲源相對觀察者運動時,二者距離可能增大,也可能減小,故觀察者接收到的頻率可能變低,也可能變高,D正確;當(dāng)觀察者向靜止的聲源運動時,觀察者聽到的聲音頻率會變高,E正確。(2)設(shè)波源發(fā)射的超聲波頻率為f,汽車接收到的頻率為f′,并把它反射回去,固定接收站接收到的頻率為f″,超聲波在空氣里的傳播速度為v,汽車的行駛速度為u。超聲波在空氣中的波長為λ0,則f=QUOTE,汽車每秒鐘接收到的超聲波的波數(shù),即頻率f′=QUOTE+QUOTE=u+vvQUOTEu+vvf,汽車反射回的超聲波在空氣中的波長λ′=QUOTE-QUOTE=QUOTE=QUOTE,固定接收器接收到的頻率f″=QUOTE=QUOTEf,由此可以解得u=QUOTE·v=15.7m/s,即為56.5km/h。答案:(1)C、D、E(2)56.5km/h6.如圖所示，在原點O處的質(zhì)點(波源)做簡諧運動，產(chǎn)生沿x軸正方向傳播的簡諧波，波速v＝20m/s。為了接收到這列波，在x＝200m處設(shè)有一臺接收器(圖中未標(biāo)出)。已知t＝0時，波剛好傳播到x＝30m處，則下列說法正確的是()A．波源振動的周期為2sB．接收器在t＝8s時才能接收到此波C．x＝40m處的質(zhì)點在t＝1s時向上運動D．若波源向x軸負(fù)方向移動，則在其移動過程中接收器接收到的波的頻率將小于1Hz解析：選D由圖像可知，波長λ＝20m，周期T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(20,20)s＝1s，A錯誤；接收器接收到此波所需時間為t＝eq\f(s,v)＝eq\f(200－30,20)s＝8.5s，B錯誤；在t＝1s時，波向前傳播了一個波長，x＝40m處的質(zhì)點與t＝0時x＝20m處的質(zhì)點的振動情況一樣，而t＝0時x＝20m處的質(zhì)點向下運動，故x＝40m處的質(zhì)點在t＝1s時向下運動，C錯誤；若波源向x軸負(fù)方向移動，則接收器離波源越來越遠，根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，接收到的波的頻率變小，D正確。7.根據(jù)高中物理所學(xué)知識，分析下列生活中的物理現(xiàn)象：①聞其聲而不見其人；②鋼琴聲震碎玻璃酒杯；③當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們疾馳而來時，我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高；④兩列水波相遇產(chǎn)生穩(wěn)定花紋。這些物理現(xiàn)象分別屬于（）A．干涉、衍射、多普勒效應(yīng)、共振B．折射、多普勒效應(yīng)、共振、干涉C．衍射、共振、多普勒效應(yīng)、干涉D．衍射、共振、折射、多普勒效應(yīng)【答案】C【解析】①聞其聲而不見其人是波的衍射現(xiàn)象；②鋼琴聲震碎玻璃酒杯是由于共振產(chǎn)生的；③當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們疾馳而來時，我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高是多普勒效應(yīng)；④兩列水波相遇產(chǎn)生穩(wěn)定花紋是水波的干涉現(xiàn)象。故選C。

第1課光的折射學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)通過實驗，理解光的折射定律。會測量材料的折射率。1．通過實驗，理解光的折射定律。2．理解折射率的意義，知道折射率與光速的關(guān)系。3．能運用折射定律解釋大自然的折射現(xiàn)象，分析解決一些簡單的實際問題。4．知道光的色散現(xiàn)象。002預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)（一）課前閱讀：“B超”可用于探測人體內(nèi)臟的病變狀況．如圖是超聲波從肝臟表面入射，經(jīng)折射與反射，最后從肝臟表面射出的示意圖．超聲波在進入肝臟發(fā)生折射時遵循的規(guī)律與光的折射規(guī)律類似，可表述為eq\f(sinθ1,sinθ2)＝eq\f(v1,v2)(式中θ1是入射角，θ2是折射角，v1、v2分別是超聲波在肝外和肝內(nèi)的傳播速度)，超聲波在腫瘤表面發(fā)生反射時遵循的規(guī)律與光的反射規(guī)律相同．已知v2＝0.9v1，入射點與出射點之間的距離是d，入射角是i，腫瘤的反射面恰好與肝臟表面平行，則腫瘤離肝臟表面的深度h可以用i、d表示。（二）基礎(chǔ)梳理一、折射定律1.內(nèi)容：如圖所示，折射光線與入射光線、法線處在內(nèi)，折射光線與入射光線分別位于法線的；入射角的正弦與折射角的正弦成比.2.表達式：eq\f(sinθ1,sinθ2)＝n12(n12為比例常數(shù)).【概念銜接】法線、入射光線、折射光線、入射角、折射角【拓展補充】光路可逆【即學(xué)即練】如圖所示，一束激光照射在橫截面為正方形的透明玻璃柱上，光線與橫截面平行，則透過玻璃柱的光線可能是圖中的()A．① B．②C．③ D．④【微點撥】注意偏折的方向二、折射率1．折射率(1)定義式：光從斜射入某介質(zhì)中n＝eq\f(sinθ1,sinθ2).(2)計算公式：n＝eq\f(c,v)，因為vc，所以任何介質(zhì)的折射率都1.2.對折射率的理解(1)折射率的大小不僅反映了介質(zhì)對光的折射本領(lǐng)，也反映了光在介質(zhì)中傳播速度的大小v＝eq\f(c,n).(2)同一種光，在不同介質(zhì)中雖然波速、波長，但頻率.3.在光的折射現(xiàn)象中，光路是的.如果讓光線逆著原來的折射光線射到界面上，光線就會原來的入射光線發(fā)生折射.【概念銜接】入射角、折射角、界面、法線【拓展補充】色散【即學(xué)即練】1．某同學(xué)通過實驗測定半圓形玻璃磚的折射率n。如圖甲所示，O是圓心，MN是法線，AO、BO分別表示某次測量時光線在空氣和玻璃磚中的傳播路徑。該同學(xué)測得多組入射角i和折射角r，作出sini-sinr圖像如圖乙所示。則()A．光由A經(jīng)O到B，n＝1.5B．光由B經(jīng)O到A，n＝1.5C．光由A經(jīng)O到B，n＝0.67D．光由B經(jīng)O到A，n＝0.672．如圖所示，在坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)有一橫截面為四分之一圓周的柱狀玻璃體OPQ，OP＝OQ＝R，一束單色光垂直O(jiān)P面射入玻璃體，在OP面上的入射點為A，OA＝eq\f(R,2)，此單色光通過玻璃體后沿BD方向射出，且與x軸交于D點，OD＝eq\r(3)R，求該玻璃的折射率．【微點撥】關(guān)鍵是畫出光路圖三、測量玻璃的折射率1．實驗原理如圖所示，當(dāng)光線AO以一定的入射角θ1穿過兩面平行的玻璃磚時，通過法找出跟入射光線AO對應(yīng)的出射光線O′B，從而畫出OO′，求出θ2，再根據(jù)n＝或n＝計算出玻璃的折射率。2．實驗器材木板、白紙、玻璃磚、大頭針、圖釘、量角器、三角板、鉛筆等。3．實驗步驟(1)用把白紙固定在木板上。(2)在白紙上畫一條直線aa′，并取aa′上的一點O為入射點，作過O點的法線MM′。(3)畫出線段AO作為，并在AO上插上P1、P2兩根大頭針。(4)在白紙上放上玻璃磚，使玻璃磚的一條長邊與直線aa′，并畫出另一條長邊的對齊線bb′。(5)眼睛在bb′的一側(cè)透過玻璃磚觀察兩個大頭針并調(diào)整視線方向，使P1的像被P2的像擋住，然后在眼睛這一側(cè)插上大頭針P3，使P3擋住，再插上P4，使P4。(6)移去玻璃磚，拔去大頭針，由大頭針P3、P4的針孔位置確定出射光線O′B及出射點O′，連接O、O′得線段OO′。(7)用量角器測量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sinθ1和sinθ2。(8)改變，重復(fù)實驗，算出不同時的eq\f(sinθ1,sinθ2)，并取平均值。4．?dāng)?shù)據(jù)處理(1)計算法：算出不同入射角時的n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)，并取平均值eq\o(n,\s\up6(－))。(2)作sinθ1－sinθ2圖像：由n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)可知圖像應(yīng)是過原點的直線，如圖所示，其斜率為。(3)“單位圓”法如圖所示，sinθ1＝，sinθ2＝，OE＝OE′＝R，則n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)＝?！靖拍钽暯印科叫胁ＡТu、半圓形玻璃磚、三棱鏡【拓展補充】插針法、單位圓法【即學(xué)即練】“測定玻璃的折射率”實驗中，在玻璃磚的一側(cè)豎直插兩個大頭針A、B，在另一側(cè)再豎直插兩個大頭針C、D.在插入第四個大頭針D時，要使它________________．下圖是在白紙上留下的實驗痕跡，其中直線a、a′是描在紙上的玻璃磚的兩個邊．根據(jù)該圖可算得玻璃的折射率n＝________.(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)四、折射中的色散現(xiàn)象紅-----紫，頻率，真空中光速，同一介質(zhì)中的光速，折射率?！靖拍钽暯印空婵罩泄馑佟⒔橘|(zhì)中的光速、折射率、頻率【拓展補充】色散【即學(xué)即練】兩束不同頻率的單色光a、b從空氣射入水中，發(fā)生了如圖所示的折射現(xiàn)象(α>β)。下列結(jié)論中正確的是()A．光束b的頻率比光束a低B．在水中的傳播速度，光束a比光束b小C．水對光束a的折射率比水對光束b的折射率小【微點撥】注意偏折程度的對比（三）預(yù)習(xí)作業(yè)1．判斷題：(1)光的傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象叫光的折射。()(2)折射率跟折射角的正弦成正比。()(3)若光從空氣中射入水中，它的傳播速度一定減小。()2．如圖所示，直角邊AC長度為d的直角棱鏡ABC置于桌面上，D為斜邊BC的中點，桌面上的S點發(fā)射一條光線經(jīng)D點折射后，垂直于AB邊射出.已知SC＝CD，光線通過棱鏡的時間t＝eq\f(\r(3)d,2c)，c為真空中光速，不考慮反射光線.求：(1)棱鏡的折射率n；(2)入射光線與界面BC間的夾角.003探究提升環(huán)節(jié)一折射率思考：1．如圖，一束單色光射入一玻璃球體，入射角為60°.已知光線在玻璃球內(nèi)經(jīng)一次反射后，再次折射回到空氣中時與入射光線平行.此玻璃的折射率為()A.eq\r(2) B.1.5C.eq\r(3) D.22．如圖所示，一貯液池高為H，某人手持手電筒向池中照射時，光斑落在左邊池壁上a處，已知a與池底相距h，現(xiàn)保持手電筒照射方向不變，當(dāng)池中注滿液體后光斑恰好落在出液口處，此時液面上的光斑與左邊池壁相距L.問：(1)液體的折射率；(2)若光在空氣中的速度為c，則光在液體中的速度為多大？環(huán)節(jié)二大自然的折射現(xiàn)象問題探究1：如圖，一艘帆船靜止在湖面上，帆船的豎直桅桿頂端高出水面3m.距水面4m的湖底P點發(fā)出的激光束，從水面出射后恰好照射到桅桿頂端，該出射光束與豎直方向的夾角為53°(取sin53°＝0.8).已知水的折射率為eq\f(4,3).(1)求桅桿到P點的水平距離；(2)船向左行駛一段距離后停止，調(diào)整由P點發(fā)出的激光束方向，當(dāng)其與豎直方向夾角為45°時，從水面射出后仍照射在桅桿頂端，求船行駛的距離.問題探究2：雨過天晴，人們常看到天空中出現(xiàn)彩虹，它是由陽光照射到空中彌漫的水珠上時出現(xiàn)的現(xiàn)象．在說明這種現(xiàn)象時，需要分析光線射入水珠后的光路，一細(xì)束光線射入水珠，水珠可視為一個半徑為R＝10mm的球，球心O到入射光線的垂直距離為d＝8mm，水的折射率為n＝eq\f(4,3).(1)在圖中畫出該束光線射入水珠后，第一次從水珠中射出的光路圖；(2)求這束光線從射向水珠到第一次射出水珠，光線偏轉(zhuǎn)的角度．環(huán)節(jié)三測量玻璃的折射率問題探究3：在用插針法測定玻璃磚的折射率的實驗中，甲、乙、丙三位同學(xué)在紙上畫出的界面aa′、bb′與玻璃磚位置的關(guān)系分別如圖7①、②和③所示，其中甲、丙兩同學(xué)用的是矩形玻璃磚，乙同學(xué)用的是梯形玻璃磚．他們的其他操作均正確，且均以aa′、bb′為界面畫光路圖．(1)甲同學(xué)測得的折射率與真實值相比________(填“偏大”“偏小”或“不變”)．(2)乙同學(xué)測得的折射率與真實值相比________(填“偏大”“偏小”或“不變”)．(3)丙同學(xué)測得的折射率與真實值相比________．環(huán)節(jié)四折射中的色散問題探究4：如圖所示，ACDB為圓柱型玻璃的橫截面，AB為其直徑.現(xiàn)有兩單色光組成的復(fù)合光沿EA方向射向玻璃，其折射光線分別沿AC、AD方向，光從A到C的時間為tAC，從A到D的時間為tAD.則()A.tAC＝tAD B.tAC＜tADC.tAC＞tAD D.無法確定004體系構(gòu)建折射---折射定律---折射率---色散類別項目平行玻璃磚三棱鏡圓柱體(球)結(jié)構(gòu)玻璃磚上下表面是平行的橫截面為三角形橫截面是圓對光線的作用通過平行玻璃磚的光線不改變傳播方向，但要發(fā)生側(cè)移通過三棱鏡的光線經(jīng)兩次折射后，出射光線向棱鏡底邊偏折圓界面的法線是過圓心的直線，經(jīng)過兩次折射后向圓心偏折應(yīng)用測定玻璃的折射率全反射棱鏡，改變光的傳播方向改變光的傳播方向005記憶清單一、光的折射定律★學(xué)習(xí)聚焦：光路的可逆性在光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。如果讓光線逆著原來的折射光線射到界面上，光線就會逆著原來的入射光線發(fā)生折射。二、折射率★學(xué)習(xí)聚焦：對折射率的理解(1)折射率的大小不僅反映了介質(zhì)對光的折射本領(lǐng)，也反映了光在介質(zhì)中傳播速度的大小，即v＝eq\f(c,n)。(2)折射率的大小不僅與介質(zhì)本身有關(guān)，還與光的頻率有關(guān)。同一種介質(zhì)中，頻率越大的色光折射率越大，傳播速度越小。(3)同一種色光，在不同介質(zhì)中雖然波速、波長不同，但頻率相同。三、實例★學(xué)習(xí)聚焦：平行玻璃磚、三棱鏡、半圓形玻璃磚00601強化訓(xùn)練1、如圖所示，一束單色光從空氣入射到棱鏡的AB面上，經(jīng)AB和AC兩個面折射后從AC面進入空氣。當(dāng)出射角i′和入射角i相等時，出射光線相對于入射光線偏轉(zhuǎn)的角度為θ。已知棱鏡頂角為α，則計算棱鏡對該色光的折射率表達式為()A.eq\f(sin\f(α＋θ,2),sin\f(α,2)) B.eq\f(sin\f(α＋θ,2),sin\f(θ,2))C.eq\f(sinθ,sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ－\f(α,2)))) D.eq\f(sinα,sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α－\f(θ,2))))2、(多選)如圖所示，一束由兩種單色光混合的復(fù)色光沿PO方向射向一上、下表面平行的厚玻璃平面鏡的上表面，得到三束光Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。下列有關(guān)這三束光的判斷正確的是()A．光束Ⅰ仍為復(fù)色光，光束Ⅱ、Ⅲ為單色光B．光束Ⅱ在玻璃中的傳播速度比光束Ⅲ小C．增大α角且α<90°，光束Ⅱ、Ⅲ會遠離光束ⅠD．改變α角且α<90°，光束Ⅱ、Ⅲ一定與光束Ⅰ平行3、某同學(xué)測量玻璃磚的折射率，準(zhǔn)備了下列器材：激光筆、直尺、刻度尺、一面鍍有反射膜的平行玻璃磚。如圖所示，直尺與玻璃磚平行放置，激光筆發(fā)出的一束激光從直尺上O點射向玻璃磚表面，在直尺上觀察到A、B兩個光點，讀出OA間的距離為20.00cm，AB間的距離為6.00cm，測得圖中直尺到玻璃磚上表面距離d1＝10.00cm，玻璃磚厚度d2＝4.00cm。則玻璃的折射率n＝________，光在玻璃中傳播速度v＝________m/s(光在真空中傳播速度c＝3.0×108m/s，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。4、如圖甲所示，在測量玻璃折射率的實驗中，兩位同學(xué)先在白紙上放好截面是正三角形ABC的三棱鏡，并確定AB和AC界面的位置。然后在棱鏡的左側(cè)畫出一條直線，并在線上豎直插上兩枚大頭針P1和P2，再從棱鏡的右側(cè)觀察P1和P2的像。(1)此后正確的操作步驟是________。A．插上大頭針P3，使P3擋住P2的像B．插上大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像C．插上大頭針P4，使P4擋住P3的像D．插上大頭針P4，使P4擋住P1、P2的像和P3(2)正確完成上述操作后，在紙上標(biāo)出大頭針P3、P4的位置(圖中已標(biāo)出)。為測量該種玻璃的折射率，兩位同學(xué)分別用圓規(guī)及刻度尺作出了完整光路和若干條輔助線，如圖乙、丙所示。能夠僅通過測量ED、FG的長度便可正確計算出折射率的是圖________(選填“乙”或“丙”)，所測玻璃折射率的表達式n＝________(用代表線段長度的字母ED、FG表示)。5、通過動手做實驗可讓學(xué)生們提高對物理實驗的理解和應(yīng)用能力。如圖所示，一個學(xué)生用廣口瓶和刻度尺測定水的折射率，請?zhí)顚懴率鰧嶒灢襟E中的空白。(1)用刻度尺測出廣口瓶瓶口內(nèi)徑d。(2)在瓶內(nèi)裝滿水。(3)將刻度尺沿瓶口邊緣豎直插入水中。(4)沿廣口瓶邊緣向水中刻度尺正面看去，若恰能看到刻度尺的0刻度(即圖中A點)，同時看到水面上B點刻度的像B′恰與A點的像重合。如圖，若水面恰與直尺的C點相平，則________和________分別等于入射角和折射角。(5)讀出________和________的長度。(6)由題中所給條件和前面步驟得到的數(shù)據(jù)，可以計算水的折射率n＝________。6、虹和霓是太陽光在水珠內(nèi)分別經(jīng)過一次和兩次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球來說明。兩束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上會形成MN和PQ兩條彩色光帶，光路如圖所示。M、N、P、Q點的顏色分別為()A．紫、紅、紅、紫 B．紅、紫、紅、紫C．紅、紫、紫、紅 D．紫、紅、紫、紅7、我國古代著作《墨經(jīng)》中記載了小孔成倒像的實驗，認(rèn)識到光沿直線傳播。身高1.6m的人站在水平地面上，其正前方0.6m處的豎直木板墻上有一個圓柱形孔洞，直徑為1.0cm、深度為1.4cm，孔洞距水平地面的高度是人身高的一半。此時，由于孔洞深度過大，使得成像不完整，如圖所示?，F(xiàn)在孔洞中填充厚度等于洞深的某種均勻透明介質(zhì)，不考慮光在透明介質(zhì)中的反射。(1)若該人通過小孔能成完整的像，透明介質(zhì)的折射率最小為多少？(2)若讓掠射進入孔洞的光能成功出射，透明介質(zhì)的折射率最小為多少？8.（多選）如圖所示，等邊三角形ABC為某透明玻璃三棱鏡的截面圖，邊長等于L，在截面上一束足夠強的細(xì)光束從AB邊中點與AB邊成30°角由真空射入三棱鏡，從BC邊射出的光線與BC的夾角為30°.光在真空中的速度為c，則()A.玻璃的折射率為eq\r(3)B.玻璃的折射率為eq\r(2)C.光在三棱鏡中的傳播路程為0.5LD.光在三棱鏡中的傳播時間為eq\f(\r(3)L,2c)9、一直桶狀容器的高為2l，底面是邊長為l的正方形；容器內(nèi)裝滿某種透明液體，過容器中心軸DD′、垂直于左右兩側(cè)面的剖面圖如圖所示。容器右側(cè)內(nèi)壁涂有反光材料，其他內(nèi)壁涂有吸光材料。在剖面的左下角處有一點光源，已知由液體上表面的D點射出的兩束光線相互垂直，求該液體的折射率。10、如圖所示，一玻璃磚的橫截面為半圓形，O為圓心，半徑為R，MN為直徑，P為OM的中點，MN與水平放置的足夠大光屏平行，兩者間距為d＝eq\r(3)R，一單色細(xì)光束沿垂直于玻璃磚上表面的方向從P點射入玻璃磚，光從弧形表面上某點A射出后到達光屏上某處Q點，已知玻璃磚對該光的折射率為n＝eq\r(2)。求光束從OM上的P點射入玻璃磚后到達光屏上Q點所用的時間(不考慮反射光，光在真空中傳播速度為c)。

第1課光的折射學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)通過實驗，理解光的折射定律。會測量材料的折射率。1．通過實驗，理解光的折射定律。2．理解折射率的意義，知道折射率與光速的關(guān)系。3．能運用折射定律解釋大自然的折射現(xiàn)象，分析解決一些簡單的實際問題。4．知道光的色散現(xiàn)象。002預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)（一）課前閱讀：“B超”可用于探測人體內(nèi)臟的病變狀況．如圖是超聲波從肝臟表面入射，經(jīng)折射與反射，最后從肝臟表面射出的示意圖．超聲波在進入肝臟發(fā)生折射時遵循的規(guī)律與光的折射規(guī)律類似，可表述為eq\f(sinθ1,sinθ2)＝eq\f(v1,v2)(式中θ1是入射角，θ2是折射角，v1、v2分別是超聲波在肝外和肝內(nèi)的傳播速度)，超聲波在腫瘤表面發(fā)生反射時遵循的規(guī)律與光的反射規(guī)律相同．已知v2＝0.9v1，入射點與出射點之間的距離是d，入射角是i，腫瘤的反射面恰好與肝臟表面平行，則腫瘤離肝臟表面的深度h可以用i、d表示。（二）基礎(chǔ)梳理一、折射定律1.內(nèi)容：如圖所示，折射光線與入射光線、法線處在內(nèi)，折射光線與入射光線分別位于法線的；入射角的正弦與折射角的正弦成比.2.表達式：eq\f(sinθ1,sinθ2)＝n12(n12為比例常數(shù)).答案：1.內(nèi)容：如圖所示，折射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)，折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；入射角的正弦與折射角的正弦成正比.2.表達式：eq\f(sinθ1,sinθ2)＝n12(n12為比例常數(shù)).【概念銜接】法線、入射光線、折射光線、入射角、折射角【拓展補充】光路可逆【即學(xué)即練】如圖所示，一束激光照射在橫截面為正方形的透明玻璃柱上，光線與橫截面平行，則透過玻璃柱的光線可能是圖中的()A．① B．②C．③ D．④解析：選C根據(jù)折射定律有n＝eq\f(sini1,sinr1)，n>1，解得i1>r1，所以折射光線向右偏折；根據(jù)折射定律有n＝eq\f(sini2,sinr2)，r1＝r2，解得i1＝i2，所以出射光線與入射光線平行，C正確?！疚Ⅻc撥】注意偏折的方向二、折射率1．折射率(1)定義式：光從斜射入某介質(zhì)中n＝eq\f(sinθ1,sinθ2).(2)計算公式：n＝eq\f(c,v)，因為vc，所以任何介質(zhì)的折射率都1.2.對折射率的理解(1)折射率的大小不僅反映了介質(zhì)對光的折射本領(lǐng)，也反映了光在介質(zhì)中傳播速度的大小v＝eq\f(c,n).(2)同一種光，在不同介質(zhì)中雖然波速、波長，但頻率.3.在光的折射現(xiàn)象中，光路是的.如果讓光線逆著原來的折射光線射到界面上，光線就會原來的入射光線發(fā)生折射.答案：1.折射率(1)定義式：光從真空斜射入某介質(zhì)中n＝eq\f(sinθ1,sinθ2).(2)計算公式：n＝eq\f(c,v)，因為v<c，所以任何介質(zhì)的折射率都大于1.2.對折射率的理解(1)折射率的大小不僅反映了介質(zhì)對光的折射本領(lǐng)，也反映了光在介質(zhì)中傳播速度的大小v＝eq\f(c,n).(2)同一種光，在不同介質(zhì)中雖然波速、波長不同，但頻率相同.3.在光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的.如果讓光線逆著原來的折射光線射到界面上，光線就會逆著原來的入射光線發(fā)生折射.【概念銜接】入射角、折射角、界面、法線【拓展補充】色散【即學(xué)即練】1．某同學(xué)通過實驗測定半圓形玻璃磚的折射率n。如圖甲所示，O是圓心，MN是法線，AO、BO分別表示某次測量時光線在空氣和玻璃磚中的傳播路徑。該同學(xué)測得多組入射角i和折射角r，作出sini-sinr圖像如圖乙所示。則()A．光由A經(jīng)O到B，n＝1.5B．光由B經(jīng)O到A，n＝1.5C．光由A經(jīng)O到B，n＝0.67D．光由B經(jīng)O到A，n＝0.67解析：選B由sini-sinr圖像可知，同一光線sinr＞sini，即r＞i，故r為光線在空氣中傳播時光線與法線的夾角，則BO為入射光線，OA為折射光線，即光線由B經(jīng)O到A，折射率n＝eq\f(sinr,sini)＝eq\f(0.9,0.6)＝1.5，故選項B正確，選項A、C、D錯誤。2．如圖所示，在坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)有一橫截面為四分之一圓周的柱狀玻璃體OPQ，OP＝OQ＝R，一束單色光垂直O(jiān)P面射入玻璃體，在OP面上的入射點為A，OA＝eq\f(R,2)，此單色光通過玻璃體后沿BD方向射出，且與x軸交于D點，OD＝eq\r(3)R，求該玻璃的折射率．答案eq\r(3)解析作光路圖如圖所示．在PQ面上的入射角sinθ1＝eq\f(OA,OB)＝eq\f(1,2)，θ1＝30°由幾何關(guān)系可得θ2＝60°折射率n＝eq\f(sinθ2,sinθ1)＝eq\r(3)【微點撥】關(guān)鍵是畫出光路圖三、測量玻璃的折射率1．實驗原理如圖所示，當(dāng)光線AO以一定的入射角θ1穿過兩面平行的玻璃磚時，通過法找出跟入射光線AO對應(yīng)的出射光線O′B，從而畫出OO′，求出θ2，再根據(jù)n＝或n＝計算出玻璃的折射率。2．實驗器材木板、白紙、玻璃磚、大頭針、圖釘、量角器、三角板、鉛筆等。3．實驗步驟(1)用把白紙固定在木板上。(2)在白紙上畫一條直線aa′，并取aa′上的一點O為入射點，作過O點的法線MM′。(3)畫出線段AO作為，并在AO上插上P1、P2兩根大頭針。(4)在白紙上放上玻璃磚，使玻璃磚的一條長邊與直線aa′，并畫出另一條長邊的對齊線bb′。(5)眼睛在bb′的一側(cè)透過玻璃磚觀察兩個大頭針并調(diào)整視線方向，使P1的像被P2的像擋住，然后在眼睛這一側(cè)插上大頭針P3，使P3擋住，再插上P4，使P4。(6)移去玻璃磚，拔去大頭針，由大頭針P3、P4的針孔位置確定出射光線O′B及出射點O′，連接O、O′得線段OO′。(7)用量角器測量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sinθ1和sinθ2。(8)改變，重復(fù)實驗，算出不同時的eq\f(sinθ1,sinθ2)，并取平均值。4．?dāng)?shù)據(jù)處理(1)計算法：算出不同入射角時的n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)，并取平均值eq\o(n,\s\up6(－))。(2)作sinθ1－sinθ2圖像：由n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)可知圖像應(yīng)是過原點的直線，如圖所示，其斜率為。(3)“單位圓”法如圖所示，sinθ1＝，sinθ2＝，OE＝OE′＝R，則n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)＝。答案：1．實驗原理如圖所示，當(dāng)光線AO以一定的入射角θ1穿過兩面平行的玻璃磚時，通過插針法找出跟入射光線AO對應(yīng)的出射光線O′B，從而畫出折射光線OO′，求出折射角θ2，再根據(jù)n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)或n＝eq\f(PN,QN′)計算出玻璃的折射率。2．實驗器材木板、白紙、玻璃磚、大頭針、圖釘、量角器、三角板、鉛筆等。3．實驗步驟(1)用圖釘把白紙固定在木板上。(2)在白紙上畫一條直線aa′，并取aa′上的一點O為入射點，作過O點的法線MM′。(3)畫出線段AO作為入射光線，并在AO上插上P1、P2兩根大頭針。(4)在白紙上