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第5节多普勒效应第6节惠更斯原理固知识、要点梳理要点一多普勒效应1．多普勒效应：波源与观察者互相靠近或者互相远离时，观察者接收到的波的1__________发生变化的现象．频率2．对多普勒效应的理解(1)波源频率波源完成一次全振动，向外发出一个波长的波，称为一个完全波．频率表示单位时间内完成的全振动的次数．因此波源的频率又等于单位时间内波源发出的完全波的个数．(2)接收频率①波源和观察者相对静止，观察者接收到的频率等于波源的频率．②波源和观察者有相对运动，观察者在单位时间内接收到的完全波的个数发生变化，即感觉到波的频率发生变化．波源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．(3)音调音调由频率决定，频率高则音调高，频率低则音调低．观察者听到的声音的音调，是由观察者接收到的频率，即单位时间内接收到的完全波的个数决定的．1．(多选)关于多普勒效应，以下说法正确的有()A．只有机械波才能产生多普勒效应B．机械波、电磁波、光波等均能产生多普勒效应C．产生多普勒效应的原因是波源的频率发生了变化D．产生多普勒效应的原因是观察者接收的频率发生了变化解析：选BD多普勒效应不仅仅适用于声波，它也适用于所有类型的波，包括电磁波，故A错误，B正确；产生多普勒效应的原因是观察者与波源的相对运动导致观察者接收的频率发生了变化，故C错误，D正确．2．(多选)当人听到声音的频率越来越低时，原因可能是()A．声源和人都是静止的，声源振动的频率越来越低B．人静止，声源远离人做匀速直线运动，声源振动的频率不变C．人静止，声源远离人做匀加速直线运动，声源振动的频率不变D．人静止，声源远离人做匀减速直线运动，声源振动的频率不变解析：选AC声源和人都是静止的，声源振动的频率越来越低，则人听到声音的频率越来越低，选项A正确；当波流远离观察者时，观察者接收到的机械波频率比声源静止时小，而且二者的相对速度越大，人听到的频率越小．故声源振动的频率不变，声源远离人做加速运动，听到声音的频率越来越低，选项C正确；人静止，声源远离人做匀速直线运动时，听到声音的频率低于声源的频率，但大小保持不变，选项B错误；人静止，声源远离人做匀减速直线运动时，听到声音的频率从低于声源频率开始均匀变大，最后等于声源频率，选项D错误．要点二惠更斯原理1．波面和波线：在波的传播过程中，任何振动状态都2__________的介质质点所组成的面叫3__________，而与波面4__________的那些线代表了波的5__________，叫做波线．相同波面垂直传播方向2．波的分类(1)球面波：波面是6__________的波，如空气中的声波．(2)平面波：波面是7__________的波，如水波．3．惠更斯原理：介质中任一波面上的各点，都可以看做8________________，其后任意时刻，这些9__________在波前进方向的包络面就是新的波面．球面平面发射子波的波源子波4．惠更斯原理的局限性：光的直线传播、反射、折射等都能用此来进行较好的解释．但是，惠更斯原理是比较粗糙的，用它不能解释衍射现象与狭缝或障碍物大小的关系，而且由惠更斯原理推知有倒退波的存在，而倒退波显然是不存在的．3．下列说法中正确的是()A．水波是球面波B．声波是球面波C．只有横波才能形成球面波D．只有纵波才能形成球面波解析：选B水波只能在水面传播，是平面波，选项A错误；声波在空间传播，是球面波，选项B正确；波面是球面的波称为球面波，与横波、纵波无关，选项C、D错误．4．(多选)下列叙述中正确的是()A．空间点波源发出的球面波，其波面是一个球面，波线就是以波源为圆心的同心圆B．平面波的波线是一条直线，其波线相互平行C．根据惠更斯原理，波面各点都可看做一个子波源，子波前进的方向的包络面就是该时刻的波面D．利用惠更斯原理，只要知道t时刻波面的位置和波速，就可确定t＋Δt时刻波面的位置解析：选BCD球面波的波线沿球面的半径方向，A错误；平面波的波线是一条直线，由于波线与波面垂直，故平面波的波线相互平行，B正确；由惠更斯原理可知，C正确；利用惠更斯原理，只要知道t时刻波面的位置和波速，就可确定另一时刻的波面的位置，D正确．要点三波的反射和折射1．波的反射(1)入射角与反射角入射角：入射波线与法线的夹角，如图中的α；反射角：反射波线与法线的夹角，如图中的β.(2)反射定律入射波线、法线和反射波线在同一平面内，入射波线和反射波线分居在法线两侧，反射角等于入射角．2．波的折射(1)折射角(γ)：折射波的波线与两介质界面法线的夹角γ叫做折射角．如图所示．(2)折射定律：入射波线、法线、折射波线在同一平面内，入射波线与折射波线分居在法线两侧．入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一种介质中的速度跟波在第二种介质中的速度之比，即sinisinγ＝v1v2.3．波的反射与折射的对比波现象比较项目波的反射波的折射传播方向改变(θ反＝θ入)改变(θ折≠θ入)频率f不变不变波速v不变改变波长λ不变改变(1)频率f由波源决定，故无论是反射波还是折射波都与入射波的频率，即波源的振动频率相同．(2)波速v由介质决定，因反射波与入射波在同一介质中传播，故波速不变；而折射波与入射波在不同介质中传播，所以波速变化．(3)据v＝λf知，波长λ与v及f有关，即与介质及波源有关，反射波与入射波在同一介质中传播、频率相同，故波长相同．折射波与入射波在不同介质中传播，f相同，v不同，故λ不同．5．如图中，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、频率相等，波长不等C．3与1的波速、频率、波长相等D．3与1的频率相等，波速、波长均不等解析：选D波速由介质决定，1与2波速相等，A错；频率由波源决定，1与2频率相等，波速相等，由λ＝vf得波长相等，B错；3与1除频率相等，其他均不等，C错，D对．6．某物体发出的声音在空气中的波长为1m，波速为340m/s，在海水中的波长为4.5m，此物体在海面上发出的声音经0.5s听到回声，则海水深为多少米？解析：波的频率f＝v气λ气在海水中有v水＝λ水f＝λ水λ气v气＝4.5×340m/s＝1530m/s则海水的深度h＝v水·t2＝1530×12×0.5m＝382.5m.答案：382.5m