第二章 机械波的特性 学案—2020-2021学年教科版高中物理选修3-4

机械波的特性 一、对惠更斯原理的认识 惠更斯原理内容：球形波面上的每一点（面源）都是一个次级球面波的子波源，子波的波速与频率等于初级波的波速和频率，此后每一时刻的子波波面的包络就是该时刻总的波动的波面。 其核心思想是：介质中任一处的波动状态是由各处的波动决定的。 例1. 下列关于惠更斯原理的认识正确的是（　　） A．惠更斯原理是由某些定律推导出来的 B．惠更斯原理是直接从实验中总结出来的 C．惠更斯原理描述了波在空间传播方向的规律 D．惠更斯原理既能解释波的传播方向，也能对波的衍射明显程度作出解释 【解答】解：A、惠更斯原理是惠更斯提出的，不是由某些定律推导出来的，故A错误； B、惠更斯原理是惠更斯提出的，不是实验规律，故B错误； C、惠更斯原理描述了波在空间传播方向的规律，故C正确； D、惠更斯原理能解释波的传播方向，但不能对波的衍射明显程度作出解释，故D错误； 故选：C． 　 例2. 下列说法中正确的是（　　） A．根据惠更斯原理可知，介质中任一波面上的各点，都可以看做发射子波的波源 B．惠更斯原理只能解释球面波的传播，不能解释平面波的传播 C．若知道某时刻一列波的某个波面的位置，由惠更斯原理就可以确定波的传播方向 D．惠更斯原理不但可以解释波的直线传播，还可以解释波的反射与折射等相关现象 【解答】解：A、根据惠更斯原理，我们可以知道，介质中任意波面上的各点，都可以看做发射子波的波源，其后任意时刻，这些子波在波前进方向的包络面就是新的波面，A正确，B错误； C、惠更斯原理可以解释球面波的传播，也可以解释平面波的传播，B错误；若知道某时刻一列波的某个波面的位置，还必须要知道波速，利用惠更斯原理可以得到下一时刻这个波的位置，从而确定波的传播方向，故C错误； D、惠更斯原理只能解释波的传播方向，不能解释波的强度，所以无法说明衍射现象和狭缝或障碍物的大小关系，也无法解释波的反射与折射等相关现象，故D错误． 故选：A． 　 二、多普勒效应 内容：由于波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的波的频率与波源频率不相等的现象． 多普勒效应的成因分析： (1)接收频率：观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数．当波以速度v通过观察者时，时间t内通过的完全波的个数为N＝，因而单位时间内通过观察者的完全波的个数，即接收频率． (2)当波源与观察者相互靠近时