中学公开课优质课件推选——《惠更斯原理》.ppt
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1、,惠更斯原理,执教教师:XXX,一、波的反射现象的应用,1.回声测距(1)当声源不动时,声波遇到了静止障碍物会返回来继续传播,由于反射波与入射波在同一介质中传播速度相同,因此,入射波和反射波在传播距离一样的情况下,用的时间相等,设经过时间t听到回声,则声源距障碍物的距离为 (2)当声源以速度v向静止的障碍物运动或障碍物以速度v向静止的声源运动时,声源发声时障碍物到声源的距离为 (3)当声源以速度v远离静止的障碍物或障碍物以速度v远离静止的声源时,声源发声时障碍物到声源的距离,2.超声波定位蝙蝠、海豚能发出超声波,超声波遇到障碍物或捕食目标时会被反射回来.蝙蝠、海豚就是根据接收到反射回来的超声波
2、来确定障碍物或食物的位置,从而确定飞行或游动方向.,(1)波在同一均匀介质中传播可以看成匀速直线运动,其规律可以利用匀速直线运动的规律进行分析;(2)反射波的波长、频率、波速跟入射波的相同.,【典例1】某物体发出的声音在空气中的波长为1 m,波速为340 m/s,在海水中的波长为4.5 m.海面上发出的声音经0.4 s听到回声,则海水深为多少? 【解题指导】求解此题应把握以下三点:,【标准解答】声音在空气与在水中的频率相同,则所以物体发出的声音经 =0.2 s传至海底,故海水的深度为s=v水 =1 5300.2 m=306 m.,【规律方法】求解回声测距问题的技巧(1)求解反射波的波速是解题的
3、基础.若波在同一种均匀介质传播过程中反射,则反射波的波速与入射波相同.若波由一种介质进入另一种介质中时反射(如从空气进入水中),则根据波由一种介质进入另一种介质时频率不变,由v=f求得反射波在另一种介质中的速度.(2)正确画出声波及物体运动过程的几何关系图是解题的突破口.(3)由s=vt求得声波及物体运动的距离并列出几何关系方程是解题的关键.,【互动探究】若位于海面上的物体发声的同时,一潜水员在同一地点以5 m/s的速度匀速竖直向下运动,则经过多长时间潜水员听到回声?,【解析】潜水员与声音运动的过程示意图如图所示.设潜水员的速度为v,听到回声的时间为t,海水深s,则v水t+vt=2s所以,二、
4、波的反射现象和波的折射现象中各量的变化,波向前传播在两介质的界面上同时发生了反射和折射现象,一些物理量相应发生了变化,比较如下:,说明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=f知,波长与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,故不同.,(1)波在两种介质的界面上发生折射的原因是波在不同介质中的传播速度不同.(2)对于入射角为零的特殊
5、现象,折射角也为零,即沿原方向传播,但介质发生了变化,其波长和波速也相应发生变化.,【典例2】一列声波从空气传入水中,已知水中声速较大,则( )A.声波频率不变,波长变小B.声波频率不变,波长变大C.声波频率变小,波长变大D.声波频率变大,波长不变 【解题指导】明确声波从一种介质进入另一种介质中时传播速度发生变化的原因是解题的关键.,【标准解答】选B.由于波的频率由波源决定,因此波无论在空气中还是在水中频率都不变,C、D错.又因波在水中速度较大,由公式v=f可得,波在水中的波长变大,故A错,B正确.,【变式训练】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
6、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、波长均相等D.3与1的频率相等,波速、波长均不等,【解析】选D.波1、2都在介质a中传播,故1、2的频率、波速、波长均相等,A、B错,波1、3是在两种不同介质中传播,波速不同,但波源没变,因而频率相等,由= 得波长不同,故C错,D对.,【变式备选】(2011哈尔滨高二检测)甲、乙两人平行站在一堵墙前面,二人相距2a,距离墙均为 ,当甲开了一枪后,乙在时间t后听到第一声枪响,则乙听到第二声枪响的时间为( )A.听不到B.甲开枪3t后C.甲开枪2t后D.甲开枪 后,【解析】选C.乙听到第一声枪响必然是甲放枪的声音直接传到乙的
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