12.5-6 多普勒效应 惠更斯原理导学方案.doc

12.5-6 多普勒效应 惠更斯原理导学方案 2011年5月29日 编写：杨洪涛 审阅：张四林 课时：2学习要求1. 知道什么是多普勒效应，了解一些多普勒效应的实际应用2. 了解多普勒效应的产生原因3. 知道什么是波面和波线，了解惠更斯原理4. 认识波的反射现象，并能用惠更斯原理进行解释5. 认识波的折射现象，并能用惠更斯原理进行解释学习重难点重点：惠更斯原理难点：波面、波线的概念和用惠更斯原理对波的反射和折射规律进行解释学习过程 第一课时 多普勒效应 1、 多普勒效应【观看图片及flash】提出问题：当一辆汽车鸣着喇叭从你身边疾驰而过的时候，你会听到声音有什么变化？现象：当汽车向你驶来时，你感觉声音_；当汽车离你远去时，你感觉声音_多普勒效应是指由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率发生变化的现象，它是奥地利物理学家多普勒在1842年发现的看课本P37（1） 什么是多普勒效应？ （2） 多普勒效应的成因声源完成一次全振动，向外发出一个波长的波，频率表示单位时间内完成的全振动的次数，因此波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数，而观察者听到的声音的音调，是由观察者接收到的频率，即单位时间接收到的完全波的个数决定的在多普勒效应中，波源的频率是不改变的，只是由于波源和观察者之间有相对运动，观察者感到频率 发生了变化多普勒效应是波动过程共有的特征，不仅机械波，电磁波和光波也会发生多普勒效应 总结：当波源与观察者有相对运动时如果二者相互接近，观察者接收到的频率增大；如果二者远离，观察者接收到的频率减小（3） 多普勒效应的应用1.有经验的铁路工人可以从火车的汽笛声判断火车的运动方向和快慢.2.有经验的战士可以从炮弹飞行时的尖叫声判断飞行的炮弹是接近还是远去.3.交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来时，接收到的频率发生变化，由此可指示汽车的速度.4.由地球上接收到遥远天体发出的光波的频率可以判断遥远天体相对于地球的运动速度.5.彩超：医生向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收。测出反射波频率的变化就知血流的速度。（可检查心脏、大脑、眼底血管的病变） 多普勒水流测速仪 多普勒导航系统 GPS技术 【课堂探究练习】1、关于多普勒效应，下列说法正确的是_A多普勒效应是由于波的干涉引起的 B多普勒效应说明波源的频率发生改变C多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而产生的D只有声波才可以产生多普勒效应2.当火车进站鸣笛时，我们可听到的声调_A变高 B不变高 C越来越沉 D不知声速和火车车速，不能判断3.关于多普勒效应下列说法中正确的是A、只有声波才有多普勒效应 B、光波也有多普勒效应C、只有机械波才有多普勒效应 D、电磁波不能发生多普勒效应4. 频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动. u以表示声源的速度，V表示声波的速度(u V)，f表示接收器接收到的频率.若u增大，则:A.f增大, V增大 B. f增大, V不变 C. f不变, V增大 D. f减少, V不变5.下面哪些应用是利用了多普勒效应？（ ） A、利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度 B、交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来，根据接受到的频率发生的变化来知道汽车的速度 C、铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运行情况 D、有经验的战士从炮弹飞行的尖叫声确定飞行炮弹是接近还是远去6.某波源的频率是100Hz,波速是100m/s, 观察者以10m/s的速度快速靠近波源,那么观察者接收到的波的频率是高了还是低了?是多少Hz?若远离呢?B7.如下图由波源S发出的波某一时刻在介质平面中的情形，实线为波峰，虚线为波谷。设波源频率为10Hz，且不运动，而观察者1S内由A运动到B，观察者接收到多少个完全波？设波速为340m/s。则要让观察者完全接受不到波，他要怎样运动？8. 思考题：一个警察监测车速，固定的监测仪发出频率为 f =100KHz的超声波，当汽车向波源行驶时，监测仪上的接收器接收到从汽车反射回来的波的 f =110KHz， 司机超速了吗？（已知空气中的声速为u=330 m/s,此路段限速为mh ). 【课堂小结】1、 在观察者运动的情况下，引起观察者接收频率的改变，是由于观测到的波的速度发生改变（波的波长不变）。2、 在波源运动的情况下，引起观察者接收频率的改变，是由于观测到的波的波长发生改变（缩短或伸长）（波的速度不变） 。【注意】波源和观察者相互接近时,观察者的接收频率增大;远离时,接收频率减小. 观察者运动,使观察者感受到的波速发生变化;波源运动,波长发生变化.【课后练习】完成P39 问题与练习1、2火车上有一个声源发出频率一定的乐音。当火车静止、观察者也静止时，观察者听到并记住了这个音的音调。以下情况中，观察者听到这个乐音的音调比原来降低的是（ ）A. 观察者静止，货车向他驶来； B.观察者静止，火车离他而去 C.火车静止，观察者乘汽车向着火车运动； D.火车静止，观察者乘汽车远离火车运动 第二课时 12.6 惠更斯原理1 了解两个基本概念波面：同一时刻，介质中处于波峰或波谷的质点所构成的面叫做波面波面波线波线：用来表示波的传播方向的跟各个波面垂直的线叫做波线2 惠更斯原理看课本P401. 惠更斯原理内容：2. 用惠更斯原理解释波的衍射注意：惠更斯原理只能解释波的传播方向，不