《高考物理 核心要點突破系列 第10章第八節(jié)《駐波》《多普勒效應(yīng)》《次聲波和超聲波》課件 新人教版選修34》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理 核心要點突破系列 第10章第八節(jié)《駐波》《多普勒效應(yīng)》《次聲波和超聲波》課件 新人教版選修34（31頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第六節(jié)駐波第六節(jié)駐波(略略)第七節(jié)多普勒效應(yīng)第七節(jié)多普勒效應(yīng)第八節(jié)次聲波和超聲波第八節(jié)次聲波和超聲波學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道波源的頻率與觀察者接收到的知道波源的頻率與觀察者接收到的頻率的區(qū)別頻率的區(qū)別2知道什么是多普勒效應(yīng)，了解多普勒效應(yīng)的知道什么是多普勒效應(yīng)，了解多普勒效應(yīng)的一些應(yīng)用一些應(yīng)用3知道什么是次聲波，什么是超聲波及次聲波知道什么是次聲波，什么是超聲波及次聲波和超聲波的一些特性和應(yīng)用和超聲波的一些特性和應(yīng)用4根據(jù)聲波的特性對實際問題進行分析根據(jù)聲波的特性對實際問題進行分析重點難點：重點難點：1.重點：多普勒效應(yīng)及產(chǎn)生原因、次重點：多普勒效應(yīng)及產(chǎn)生原因、次聲波、超聲波的應(yīng)用聲波、超
2、聲波的應(yīng)用2難點：多普勒效應(yīng)的應(yīng)用難點：多普勒效應(yīng)的應(yīng)用學(xué)法指導(dǎo)：從觀察者接收完全波的個數(shù)的角度理學(xué)法指導(dǎo)：從觀察者接收完全波的個數(shù)的角度理解和體會解和體會“相對運動相對運動”對接收頻率的影響對接收頻率的影響目標(biāo)概覽目標(biāo)概覽課堂互動講練課堂互動講練隨堂達標(biāo)自測隨堂達標(biāo)自測課時活頁訓(xùn)練課時活頁訓(xùn)練第第八八節(jié)節(jié)次次聲聲波波和和超超聲聲波波基礎(chǔ)知識梳理基礎(chǔ)知識梳理核心要點突破核心要點突破一、多普勒效應(yīng)一、多普勒效應(yīng)1現(xiàn)象：當(dāng)火車向你駛來時，感覺音調(diào)現(xiàn)象：當(dāng)火車向你駛來時，感覺音調(diào)_；當(dāng)火車離你遠去時，感覺音調(diào)當(dāng)火車離你遠去時，感覺音調(diào)_ (音調(diào)由頻音調(diào)由頻率決定，頻率高音調(diào)高；頻率低音調(diào)低率決定，頻
3、率高音調(diào)高；頻率低音調(diào)低)2多普勒效應(yīng)：由于波源和觀察者之間有多普勒效應(yīng)：由于波源和觀察者之間有_，使觀察者感到，使觀察者感到_的現(xiàn)象叫做多普勒效應(yīng)它是奧地利物理學(xué)家多的現(xiàn)象叫做多普勒效應(yīng)它是奧地利物理學(xué)家多普勒首先發(fā)現(xiàn)的普勒首先發(fā)現(xiàn)的3多普勒效應(yīng)的成因：聲源完成一次全振動，向多普勒效應(yīng)的成因：聲源完成一次全振動，向外發(fā)出一個波長的波，頻率表示單位時間內(nèi)完成外發(fā)出一個波長的波，頻率表示單位時間內(nèi)完成基礎(chǔ)知識梳理基礎(chǔ)知識梳理升高升高降低降低相對運動相對運動頻率發(fā)生變化頻率發(fā)生變化_的次數(shù)，因此波源的頻率等于單位時間的次數(shù)，因此波源的頻率等于單位時間內(nèi)波源向外發(fā)出完整波的個數(shù)，而觀察者聽到的內(nèi)波源
4、向外發(fā)出完整波的個數(shù)，而觀察者聽到的聲音的音調(diào)，是由觀察者接收到的頻率，即單位聲音的音調(diào)，是由觀察者接收到的頻率，即單位時間內(nèi)觀察者接收到的完整波的個數(shù)決定的時間內(nèi)觀察者接收到的完整波的個數(shù)決定的.多多普勒效應(yīng)是波動過程共有的特征，不僅機械波，普勒效應(yīng)是波動過程共有的特征，不僅機械波，電磁波和光波也會發(fā)生多普勒效應(yīng)電磁波和光波也會發(fā)生多普勒效應(yīng)全振動全振動( (1) )多普勒效應(yīng)是指波源頻率的改變嗎？波的速多普勒效應(yīng)是指波源頻率的改變嗎？波的速度改變嗎度改變嗎？( (2) )觀察者繞著靜止的波源做圓周運觀察者繞著靜止的波源做圓周運動，能出現(xiàn)多普勒效應(yīng)現(xiàn)象嗎動，能出現(xiàn)多普勒效應(yīng)現(xiàn)象嗎？思考思考【
5、思考思考提示提示】(1)多普勒效應(yīng)不是波源頻多普勒效應(yīng)不是波源頻率改變，也不是波速改變，是波源和觀察者率改變，也不是波速改變，是波源和觀察者發(fā)生相對運動發(fā)生相對運動(2)不會不會二、多普勒效應(yīng)的應(yīng)用二、多普勒效應(yīng)的應(yīng)用1根據(jù)汽笛聲判斷火車的運動方向和快慢，以根據(jù)汽笛聲判斷火車的運動方向和快慢，以炮彈飛行的尖叫聲判斷炮彈的飛行方向等炮彈飛行的尖叫聲判斷炮彈的飛行方向等2紅移現(xiàn)象：在紅移現(xiàn)象：在20世紀(jì)初，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)許多世紀(jì)初，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)許多星系的譜線有星系的譜線有“紅移現(xiàn)象紅移現(xiàn)象”所謂所謂“紅移現(xiàn)象紅移現(xiàn)象”，就是整個光譜結(jié)構(gòu)向光譜紅色的一端偏移，這種就是整個光譜結(jié)構(gòu)向光譜紅色的一端偏移，
6、這種現(xiàn)象可以用多普勒效應(yīng)加以解釋：由于星系遠離現(xiàn)象可以用多普勒效應(yīng)加以解釋：由于星系遠離我們運動，接收到的星光的頻率變小，譜線就向我們運動，接收到的星光的頻率變小，譜線就向頻率變小頻率變小(即波長變大即波長變大)的紅端移動，科學(xué)家從的紅端移動，科學(xué)家從“紅移紅移”的大小還可以算出這種遠離運動速的大小還可以算出這種遠離運動速度這種現(xiàn)象是證明宇宙在膨脹的一個有力證度這種現(xiàn)象是證明宇宙在膨脹的一個有力證據(jù)據(jù)3人耳能聽到的聲波的頻率范圍大致在人耳能聽到的聲波的頻率范圍大致在_ Hz到到_ Hz之間之間三、次聲波和超聲波三、次聲波和超聲波1次聲波：次聲波：_的聲波稱為次聲波的聲波稱為次聲波2超聲波：超聲
7、波：_的聲波稱為的聲波稱為超聲波超聲波四、次聲波和超聲波的應(yīng)用四、次聲波和超聲波的應(yīng)用1次聲波的波長次聲波的波長_，傳播距離，傳播距離_，地震、臺風(fēng)、核爆炸、火箭起飛、導(dǎo)彈發(fā)射等地震、臺風(fēng)、核爆炸、火箭起飛、導(dǎo)彈發(fā)射等都產(chǎn)生次聲波，因此利用次聲波可以對以上情都產(chǎn)生次聲波，因此利用次聲波可以對以上情況作出預(yù)報況作出預(yù)報2020000頻率低于頻率低于20Hz頻率高于頻率高于20000Hz較長較長較遠較遠2超聲波波長超聲波波長_，直線傳播性好，可以定，直線傳播性好，可以定向發(fā)射用來確定潛艇、魚群的位置或海水深度向發(fā)射用來確定潛艇、魚群的位置或海水深度3超聲波的穿透能力超聲波的穿透能力_，能透過幾米厚
8、的，能透過幾米厚的金屬，可以用超聲波進行探傷金屬，可以用超聲波進行探傷4超聲波在液體中傳播時，可使液體內(nèi)部產(chǎn)生超聲波在液體中傳播時，可使液體內(nèi)部產(chǎn)生相當(dāng)大的相當(dāng)大的_，進行表面清洗，進行表面清洗，“超聲超聲加濕器加濕器”就是利用了超聲波就是利用了超聲波5“B超超”是超聲波在醫(yī)學(xué)上的一個重要應(yīng)是超聲波在醫(yī)學(xué)上的一個重要應(yīng)用用所謂所謂“B超超”，就是，就是“超聲波超聲波B型顯示切面成型顯示切面成像方法像方法”的簡稱，它利用的是超聲波的的簡稱，它利用的是超聲波的_較短較短很強很強液壓沖擊液壓沖擊反射反射核心要點突破核心要點突破一、對多普勒效應(yīng)的理解一、對多普勒效應(yīng)的理解波源的頻率等于單位時間內(nèi)波源發(fā)
9、出的完全波的波源的頻率等于單位時間內(nèi)波源發(fā)出的完全波的個數(shù)；觀察者接收到的頻率就是觀察者在單位時個數(shù)；觀察者接收到的頻率就是觀察者在單位時間內(nèi)接收到的完全波的個數(shù)間內(nèi)接收到的完全波的個數(shù)1波源和觀察者相對于介質(zhì)都靜止波源和觀察者相對于介質(zhì)都靜止圖圖1061單位時間內(nèi)波源發(fā)出幾個完全波，觀察者在單位時間內(nèi)波源發(fā)出幾個完全波，觀察者在單位時間內(nèi)就接收到幾個完全波，如圖單位時間內(nèi)就接收到幾個完全波，如圖1061所示，即觀察者接收到的頻率等于波源的所示，即觀察者接收到的頻率等于波源的頻率頻率圖圖1063因波的傳播速度與波源的運動無關(guān)，而波源因波的傳播速度與波源的運動無關(guān)，而波源S每發(fā)出一個波后向右移動
10、了每發(fā)出一個波后向右移動了v2T，如圖，如圖1063所示，所以對觀察者來說，相當(dāng)于波長縮所示，所以對觀察者來說，相當(dāng)于波長縮短了短了v2T，即，即v2T，在，在t時間內(nèi)，通過時間內(nèi)，通過R向右傳播的距離仍為向右傳播的距離仍為vt，則觀察者在單位時，則觀察者在單位時間內(nèi)感覺到的頻率為：間內(nèi)感覺到的頻率為：特別提醒特別提醒如果告訴圖形時，判定波源的運動方向，可直如果告訴圖形時，判定波源的運動方向，可直接根據(jù)波形的疏密情況判定，即波源向密集方接根據(jù)波形的疏密情況判定，即波源向密集方向運動向運動二、次聲波及應(yīng)用二、次聲波及應(yīng)用人耳能聽到的聲波的頻率范圍在人耳能聽到的聲波的頻率范圍在20 Hz到到200
11、00 Hz之間，低于之間，低于20 Hz的聲波叫次聲波，的聲波叫次聲波，超過超過20000 Hz的聲波叫超聲波地震、臺風(fēng)、的聲波叫超聲波地震、臺風(fēng)、火山、核爆炸、海嘯、火箭起飛等都產(chǎn)生次火山、核爆炸、海嘯、火箭起飛等都產(chǎn)生次聲波，次聲波在空氣中傳播的波長超過聲波，次聲波在空氣中傳播的波長超過17 m，很容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，所以傳播距離很容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，所以傳播距離遠且衰減很慢，所以利用次聲波可以預(yù)報自遠且衰減很慢，所以利用次聲波可以預(yù)報自然災(zāi)害性事件，對大氣電離層擾動的規(guī)律進然災(zāi)害性事件，對大氣電離層擾動的規(guī)律進行研究次聲武器是次聲波在軍事上的重要行研究次聲武器是次聲波在軍事上的重
12、要應(yīng)用，次聲武器是能發(fā)出應(yīng)用，次聲武器是能發(fā)出20 Hz以下的次聲波以下的次聲波的裝置的裝置在空中它能以在空中它能以1200 km/h的速度傳播，在水中能以的速度傳播，在水中能以6000 km/h速度傳播，能穿透速度傳播，能穿透1.5 m厚的混凝土，厚的混凝土，當(dāng)次聲波和人體器官固有頻率相近時而引起共振，當(dāng)次聲波和人體器官固有頻率相近時而引起共振，導(dǎo)致器官變形、移位甚至破裂，以達到殺傷目的導(dǎo)致器官變形、移位甚至破裂，以達到殺傷目的三、超聲波的特點及應(yīng)用三、超聲波的特點及應(yīng)用1利用超聲波不易衍射的特點，可以定向發(fā)利用超聲波不易衍射的特點，可以定向發(fā)射超聲波在水中傳播的距離要比光波和無線電波射超聲
13、波在水中傳播的距離要比光波和無線電波遠得多聲吶就是根據(jù)這一特點制成的裝置這種遠得多聲吶就是根據(jù)這一特點制成的裝置這種裝置能發(fā)射和接受短促的脈沖信號，來確定魚群、裝置能發(fā)射和接受短促的脈沖信號，來確定魚群、潛艇的位置和速度潛艇的位置和速度2利用超聲波穿透能力強的特點，用來檢查利用超聲波穿透能力強的特點，用來檢查金屬內(nèi)部的缺陷金屬內(nèi)部的缺陷3利用超聲波可以使液體內(nèi)部產(chǎn)生強大的沖利用超聲波可以使液體內(nèi)部產(chǎn)生強大的沖擊力，制出了超聲加濕器和超聲洗牙裝擊力，制出了超聲加濕器和超聲洗牙裝置醫(yī)生常用置醫(yī)生常用“B超超”就是就是“超聲波超聲波B型顯示型顯示切面成像法切面成像法”的簡稱，診斷人體內(nèi)部器官是的簡稱
14、，診斷人體內(nèi)部器官是否異常另外蝙蝠、海豚都有一套完善的超否異常另外蝙蝠、海豚都有一套完善的超聲波發(fā)射和接受系統(tǒng)，人類通過對它們的研聲波發(fā)射和接受系統(tǒng)，人類通過對它們的研究制造出了更好的新型儀器究制造出了更好的新型儀器課堂互動講練課堂互動講練對多普勒效應(yīng)的理解對多普勒效應(yīng)的理解 關(guān)于多普勒效應(yīng)，以下說法中正確的是關(guān)于多普勒效應(yīng)，以下說法中正確的是()A發(fā)生多普勒效應(yīng)時，波源的頻率發(fā)生了變化發(fā)生多普勒效應(yīng)時，波源的頻率發(fā)生了變化B發(fā)生多普勒效應(yīng)時，觀察者接收到的頻率發(fā)生發(fā)生多普勒效應(yīng)時，觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化了變化C多普勒效應(yīng)是在波源與觀察者之間有相對運動多普勒效應(yīng)是在波源與觀察者之間有相對
15、運動時產(chǎn)生的時產(chǎn)生的D只有聲波才能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)只有聲波才能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)【解析解析】由于波源的頻率只與波源本身在單由于波源的頻率只與波源本身在單位時間內(nèi)完成的全振動的次數(shù)有關(guān)，而與波源位時間內(nèi)完成的全振動的次數(shù)有關(guān)，而與波源是否運動或觀察者是否運動的情況均無關(guān)系，是否運動或觀察者是否運動的情況均無關(guān)系，故故A選項不正確；當(dāng)發(fā)生多普勒效應(yīng)時，由于選項不正確；當(dāng)發(fā)生多普勒效應(yīng)時，由于觀察者與波源的相對位置發(fā)生了變化，當(dāng)距離觀察者與波源的相對位置發(fā)生了變化，當(dāng)距離增大時，觀察者在單位時間內(nèi)接收到完全波的增大時，觀察者在單位時間內(nèi)接收到完全波的個數(shù)減少，反之，接收到完全波的個數(shù)就增加，個數(shù)減少，反之
16、，接收到完全波的個數(shù)就增加，可見觀察者接收到的頻率與波源發(fā)出的頻率并可見觀察者接收到的頻率與波源發(fā)出的頻率并不一定是相等的，只有當(dāng)波源與觀察者相對靜不一定是相等的，只有當(dāng)波源與觀察者相對靜止時二者才是相等的，故止時二者才是相等的，故B、C選項都是正確的；選項都是正確的；一切波都可能發(fā)生多普勒效應(yīng)，故一切波都可能發(fā)生多普勒效應(yīng)，故D選項不正選項不正確確【答案答案】BC【思維升華思維升華】解此類題目的要點是對多普解此類題目的要點是對多普勒效應(yīng)的概念有一個清醒的認(rèn)識，知道振源勒效應(yīng)的概念有一個清醒的認(rèn)識，知道振源的振動頻率并不隨波源或觀察者的運動形式的振動頻率并不隨波源或觀察者的運動形式的變化而變化
17、，但觀察者接收到的頻率卻與的變化而變化，但觀察者接收到的頻率卻與它們運動形式的變化有著密切的關(guān)系它們運動形式的變化有著密切的關(guān)系 一警車上的警報器發(fā)射頻率一警車上的警報器發(fā)射頻率f1000 Hz的聲波，警車遠離靜止的觀察者向一懸崖行的聲波，警車遠離靜止的觀察者向一懸崖行駛，車速駛，車速v10 m/s，已知聲音在空氣中的傳，已知聲音在空氣中的傳播速度為播速度為u330 m/s，試問：，試問：(1)觀察者直接從警報器聽到的聲音頻率是多觀察者直接從警報器聽到的聲音頻率是多大？大？(2)觀察者聽到從懸崖反射的聲音頻率是多觀察者聽到從懸崖反射的聲音頻率是多大？大？多普勒效應(yīng)的有關(guān)計算多普勒效應(yīng)的有關(guān)計算
18、【答案答案】(1)970.6 Hz(2)1031 Hz【思維升華思維升華】波源與觀察者之間的相對運波源與觀察者之間的相對運動，是形成多普勒效應(yīng)的原因，當(dāng)觀察者相動，是形成多普勒效應(yīng)的原因，當(dāng)觀察者相對介質(zhì)不動，波源運動，波源與觀察者相互對介質(zhì)不動，波源運動，波源與觀察者相互接近時，波長減小，觀察者接收到的聲波頻接近時，波長減小，觀察者接收到的聲波頻率增大；當(dāng)波源與觀察者相互遠離時，波長率增大；當(dāng)波源與觀察者相互遠離時，波長增大，觀察者接收到的聲波頻率減小，而波增大，觀察者接收到的聲波頻率減小，而波源的頻率永不改變源的頻率永不改變對次聲波特性的認(rèn)識對次聲波特性的認(rèn)識【解析】【解析】次聲波的頻率低
19、于次聲波的頻率低于20 Hz，所以，所以人耳無法感覺得到，故人耳無法感覺得到，故A選項是正確的；因選項是正確的；因為次聲波的波長和可聞聲波相比較長，易于為次聲波的波長和可聞聲波相比較長，易于發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，并且能傳播到很遠的發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，并且能傳播到很遠的地方，但是不能沿直線傳播，故地方，但是不能沿直線傳播，故B、D選項選項正確，正確，C項錯誤項錯誤綜上所述，本題正確答案綜上所述，本題正確答案為為A、B、D【答案】【答案】ABD【思維升華】【思維升華】次聲波頻率低，波長長，衰次聲波頻率低，波長長，衰減慢，衍射性能好，可遠距離傳播，可用于減慢，衍射性能好，可遠距離傳播，可用于臺風(fēng)、海嘯
20、、核爆炸的預(yù)報和探測臺風(fēng)、海嘯、核爆炸的預(yù)報和探測 關(guān)于超聲波，下列說法正確的是關(guān)于超聲波，下列說法正確的是()A超聲波和可聞聲波相比更容易產(chǎn)生明顯的超聲波和可聞聲波相比更容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象衍射現(xiàn)象B超聲波在傳播過程中基本上沿直線傳播超聲波在傳播過程中基本上沿直線傳播C由于超聲波具有很強的穿透能力和較好由于超聲波具有很強的穿透能力和較好的反射性能，所以可以用超聲波進行探傷的反射性能，所以可以用超聲波進行探傷D用超聲波可以探知幾千千米以外的導(dǎo)彈發(fā)用超聲波可以探知幾千千米以外的導(dǎo)彈發(fā)射情況射情況超聲波的應(yīng)用超聲波的應(yīng)用【解析解析】超聲波的波長比可聞聲波的波長超聲波的波長比可聞聲波的波長短，不容
21、易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，所以短，不容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，所以A錯錯誤；由于超聲波的波長較短，它基本上是沿誤；由于超聲波的波長較短，它基本上是沿直線傳播的，故直線傳播的，故B項正確；由于超聲波的穿項正確；由于超聲波的穿透能力和反射能力很強，所以可以用來制成透能力和反射能力很強，所以可以用來制成超聲波探傷儀，故超聲波探傷儀，故C項正確；因為超聲波在項正確；因為超聲波在空氣中傳播時能量損失較快，其傳播的距離空氣中傳播時能量損失較快，其傳播的距離比較近，不能達到幾千千米，用它無法探知比較近，不能達到幾千千米，用它無法探知幾千千米外的導(dǎo)彈發(fā)射情況，所以幾千千米外的導(dǎo)彈發(fā)射情況，所以D選項是選項是錯誤的錯誤的綜上所述，本題答案為綜上所述，本題答案為B、C.【答案答案】BC【思維升華思維升華】(1)判定能否發(fā)生明顯衍射現(xiàn)判定能否發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象應(yīng)根據(jù)超聲波的波長和障礙物的尺寸的大象應(yīng)根據(jù)超聲波的波長和障礙物的尺寸的大小關(guān)系進行判斷；小關(guān)系進行判斷；(2)頻率越高，波傳播的路徑越接近直線；頻率越高，波傳播的路徑越接近直線；(3)用以進行探傷的射線應(yīng)具有較強的穿透能用以進行探傷的射線應(yīng)具有較強的穿透能力和較好的反射性能力和較好的反射性能
高考物理 核心要點突破系列 第10章第八節(jié)《駐波》《多普勒效應(yīng)》《次聲波和超聲波》課件 新人教版選修34
