6　惠更斯原理.pptx

6惠更斯原理,第十二章机械波,1.知道什么是波面和波线.2.了解惠更斯原理，会用惠更斯原理解释波的反射与折射现象.,目标定位,二、对波的反射与折射的理解,栏目索引,一、惠更斯原理,对点检测自查自纠,知识梳理,一、惠更斯原理,1.波面和波线(1)波面：在波的传播过程中，任何相同的质点所组成的面.波面为球面的波叫球面波(如图2甲所示)，波面为平面的波叫平面波(如图乙所示).,图2,振动状态,答案,(2)波线：与波面垂直的那些线代表了波的传播方向，叫做波线.2.惠更斯原理(1)内容：介质中任一波面上的各点，都可以看做发射子波的，其后任意时刻，这些子波在波前进方向的就是新的波面.(2)应用：如果知道某时刻一列波的某个的位置，还知道波速，利用惠更斯原理可以得到下一时刻这个的位置，从而确定波的传播方向.3.利用惠更斯原理可以解释平面波和球面波的传播、波的衍射、干涉和折射现象，但无法说明衍射现象与狭缝或障碍物的大小关系.,波源,包络面,波面,波面,答案,【深度思考】,在波的传播过程中，只有介质中某些特殊的质点可以看做是新的波源吗？子波是真实存在的波吗？,答案在波的传播过程中，介质中所有参与振动的质点都可以看做是新的波源，子波是为了解释波动现象而假想出来的波.,答案,典例精析,例1(多选)关于对惠更斯原理的理解，下列说法正确的是()A.同一波面上的各质点振动情况完全相同B.同一波面上的各质点振动情况可能不相同C.球面波的波面是以波源为中心的一个个球面D.无论怎样的波，波线始终和波面垂直,解析按照惠更斯原理：波面是由任意时刻振动情况完全相同的点构成的面，故A正确，B错；由波面和波线的概念，不难判定C、D正确.,ACD,返回,解析答案,二、对波的反射与折射的理解,知识梳理,1.波的反射：反射波的波长、波速、频率跟入射波的.(填“相同”或“不同”)2.波的折射：在波的折射中，波的频率，波速和波长.(填“不变”或“发生改变”)3.波在两种介质的界面上发生折射的原因是波在不同的介质中的传播不同.,相同,不变,发生改变,速度,答案,【深度思考】,波不仅有反射现象，也有折射现象，请用惠更斯原理解释波的反射和折射现象.,答案,答案(1)波的反射的解释：如图甲所示，a、c、b三条波线并不同时到达界面，它们到达界面时产生子波的时间也就有先有后，子波传播的距离也就有远有近，AB是新的波面，与反射波方向垂直.但由于反射波与入射波相比，波长、波速和频率都不变.所以在图中直角三角形AAB直角三角形BBA.也就可以进一步证明入射角i反射角i.,甲,答案,(2)波的折射的解释如图乙所示，当一束平面波中的波线a首先于时刻t由介质1到达界面，之后又经过时间t，波线b也到达界面；这时A、C两点发出的子波在介质2中的包络面为图中的AB，这是波进入介质2之后的新的波面.由于是两种不同的介质，其中波的传播速度v1、v2不一定相同，在t这段时间内，两条波线传播的距离AA和BB也不一定相同，因此波进入第二种介质中传播方向常常发生偏折.,乙,典例精析,返回,例2(多选)下列说法正确的是()A.波发生反射时，波的频率不变，波速变小，波长变短B.波发生反射时，波的频率、波长、波速均不变C.波发生折射时，波的频率不变，但波长、波速发生变化D.波发生折射时，波的频率、波长、波速均发生变化,解析波发生反射时，波在同一种介质中传播，频率、波长和波速均不变，选项A错误，B正确；波发生折射时，是从一种介质传播到另一种介质，波速发生变化，波的频率由波源决定，所以波的频率不变，由公式vf可知，波长发生变化，选项C正确，D错误.,BC,解析答案,对点检测自查自纠,1,2,3,4,1.(对多普勒效应的理解)(多选)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，根据接收到的频率发生的变化，就知道汽车的速度，以便于进行交通管理C.铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况D.有经验的战士从炮弹飞行的尖叫声判断飞行炮弹是接近还是远去,解析答案,1,2,3,4,解析凡是波都具有多普勒效应，因此利用光波的多普勒效应便可测定遥远星体相对地球远离的速度，故A选项正确；被反射的电磁波，相当于一个运动的物体发出的电磁波，其频率发生变化，由多普勒效应的计算公式可以求出运动物体的速度，故B选项正确；铁路工人是根据振动的强弱而对火车的运动情况做出判断的，故C选项错误；炮弹飞行，与空气摩擦产生声波，人耳接收到的频率与炮弹的相对运动方向有关，故D选项正确.答案ABD,1,2,3,4,2.(多普勒效应的应用)(多选)如图3所示是一波源O做匀速直线运动时在均匀介质中产生球面波的情况，则()A.该波源正在移向a点B.该波源正在移向b点C.在a处观察，波的频率变低D.在b处观察，波的频率变低,解析答案,图3,解析波源到a方向的波峰(或密部)的数目增加，说明波源在向a点移动.靠近a处，远离b处，所以在a处观察频率变高，在b处观察频率变低.,AD,1,2,3,4,3.(对惠更斯原理的理解)(多选)下列关于惠更斯原理的说法正确的是()A.惠更斯原理能够解释波的反射和折射现象B.惠更斯原理能够解释波的衍射现象C.介质中任何一个波面的各点，都可以看成发射子波的波源D.惠更斯原理能够解释衍射现象与障碍物或孔的大小的关系,解析答案,1,2,3,4,解析惠更斯原理解释了波的传播相关的问题，所以能够解释波的反射现象和折射现象，故A正确；同样对波的衍射现象，惠更斯原理也可以解释，但不能解释衍射现象与孔或障碍物大小的关系，故B正确，D错误；由惠更斯原理可知，C正确.答案ABC,1,2,3,4,返回,4.(波的反射与折射)如图4所示，1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则()A.2与1的波长、频率相等，波速不等B.2与1的波速、频率相