5多普勒效应 6惠更斯原理
知识内容
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选考要求
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课时要求
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多普勒效应
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b
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1.了解多普勒效应现象及其简单应用;初步理解多普勒效应产生的原因.
2.了解波面、波线的概念,知道惠更斯原理,理解球面波与平面波的传播特点.
3.会用惠更斯原理解释波的反射、折射以及分析简单的问题.
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惠更斯原理
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b
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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,1s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,1s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.