5 多普勒效应 6 惠更斯原理 [学科素养与目标要求] 物理观念：1.了解多普勒效应.2.知道什么是波面和波线，了解惠更斯原理.3.知道波传播到两种介质交界面时会发生反射、折射现象． 科学思维：1.能运用多普勒效应解释一些物理现象.2.能用惠更斯原理解释反射、折射现象． 科学探究：进行演示实验“蜂鸣器音调的变化”，让学生实际感受一下音调随波源与观察者距离的变化而发生的变化． 科学态度与责任：在实验过程中很好地保持交流与合作，敢于发表自己对探究过程与实验结论的理解或想法，并且能正确表达自己的观点． 一、多普勒效应 1．多普勒效应 波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的波的频率都会发生变化的现象． 2．多普勒效应产生的原因 (1)当波源与观察者相对静止时，1 s内通过观察者的波峰(或密部)的数目是一定的，观察到的频率等于波源振动的频率． (2)当波源与观察者相向运动时，1 s内通过观察者的波峰(或密部)的数目增加(填“增加”或“减小”)，观察到的频率增加(填“增加”或“减小”)；反之，当波源与观察者互相远离时，观察到的频率减小．(填“增加”或“减小”) 3．应用 (1)测车辆速度． (2)测星球速度． (3)测血流速度． 二、惠更斯原理 1．波面和波线 波面：任何振动状态相同的点组成的一个个圆． 波线：代表了波的传播方向，与波面垂直的线． 2．惠更斯原理 (1)定义：介质中任一波面上的各点，都可以看做发射子波的波源，其后任意时刻，这些子波在波前进方向的包络面就是新的波面． (2)应用：用惠更斯原理可以说明平面波的传播，解释波的衍射，不能解释波的强度．无法说明衍射现象与狭缝或障碍物的大小的关系． 3．波的反射和折射 (1)反射现象：波遇到介质界面会返回原介质继续传播的现象． (2)折射现象：波从一种介质进入另一种介质时，波的传播方向发生改变的现象． 1．判断下列说法的正误． (1)发生多普勒效应时，波源的频率发生了变化．( × ) (2)当波源和观察者向同一个方向运动时，一定发生多普勒效应．( × ) (3)波发生反射和折射时波的频率都不变，但波长、波速均发生变化．( × ) (4)波的折射现象和反射现象都可以用惠更斯原理解释．( √ ) 2．如图1表示产生机械波的波源S做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰．该图表示_____现象，观察到波的频率最高和最低的位置分别是_____、_____. 图1 答案 多普勒效应 A B 一、多普勒效应 警车鸣笛从你身边飞速驶过，对于警车向你靠近和警车远离的过程，你会听到警笛的声音在变化．思考下列问题：(1)你听到警笛的音调有何不同？(2)实际上警笛的音调会变化吗？(3)听到音调发生变化的原因是什么？ 答案 (1)警车驶来时，音调变高；警车远离时，音调变低．(2)实际上警笛的音调不会变化．(3)警车与观察者如果相互靠近，观察者接收到的频率增大；二者如果相互远离，观察者接收到的频率减小，因此会感觉警笛音调变化． 多普勒效应产生的原因分析 1．相对位置变化与频率的关系(规律) 相对位置 图示 结论 波源S和观察者A相对静止，如图所示 f观察者＝f波源 音调不变 波源S不动，观察者A运动，由A→B或A→C，如图所示 若靠近波源，由A→B，则f观察者>f波源，音调变高；若远离波源，由A→C，则f观察者f波源 音调变高 2.成因归纳 根据以上分析可以知道，发生多普勒效应时，一定是由于波源与观察者之间发生了相对运动，且两者间距发生变化． 例1 关于多普勒效应，下列说法中正确的是( ) A．发生多普勒效应时，波源频率发生了变化 B．要发生多普勒效应，波源和观察者必须有相对运动且两者间距发生变化 C.火车向你驶来时，你听到的汽笛声音调变低，火车离你远去时，你听到的汽 ... ...
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