第三章 5.波的干涉与衍射　6.多普勒效应-【金版新学案】2023-2024学年新教材高二物理选择性必修第一册同步课堂高效讲义配套课件（教科版）

5.波的干涉与衍射　 6.多普勒效应 　　　　 第三章　机械波 核心素养目标 物理 观念 知道波的叠加、波的干涉、波的衍射、多普勒效应概念。 科学 思维 理解波的叠加原理。理解波的干涉原理及干涉图样特点；知道多普勒效应的产生原因及简单应用。 科学 探究 探究水波的干涉、衍射；利用控制变量法探究多普勒效应 科学 态度 与责任 了解干涉现象、衍射现象和多普勒效应在生产和生活中的应用，开阔学生的视野，激发学生的学习兴趣。 合作探究 素能提升 新知导学 夯实基础 素养培优专栏 随堂演练 对点落实 课时精练 内 容 索 引 新知导学 夯实基础 索引 一、波的叠加原理 1．独立传播：介质中的几列波相遇后，仍将______着它们各自原有的______(频率、振幅、振动方向、传播方向等)继续传播，并不因为有其他波的存在而发生变化。 2．波的叠加原理：在几列波的重叠区域内，质点要__________由几列波引起的振动，质点的总位移等于各列波单独存在时在该处引起的振动位移的________。 知识梳理 保持 特性 同时参与 矢量和 二、波的干涉现象 1．定义：______相同的两列波叠加，使介质中某些区域的质点振动______、另一些区域的质点振动______，并且这两种区域互相______、位置保持不变。这种稳定的叠加现象叫作波的干涉。 2．干涉图样：波的干涉中形成的__________。 3．干涉条件：______相同的波。 4．干涉是____特有的现象。 频率 加强 减弱 隔开 稳定图样 频率 波 三、波的衍射现象 1．定义：波能够______障碍物的后面传播的现象。 2．发生明显衍射的条件：当缝的______或障碍物的__________与______相差不多，或__________时，就能看到明显的衍射现象。 四、多普勒效应 1．定义：当观测者和波源之间有__________时，观测者测得的频率与波源频率不同。后来这一现象就被命名为____________。 绕到 宽度 尺寸大小 波长 比波长小 相对运动 多普勒效应 2．多普勒效应的成因 (1)波源S与观测者A相对于介质都静止时，观测者单位时间内接收到的完整波的数目与单位时间内波源发出的相同，所以，观测者接收到的频率和波源的振动频率______。 (2)波源相对于介质静止不动，观测者相对波源运动。当观测者朝着波源运动时，它在单位时间内接收到的完整波数目______，表明测得的频率______波源振动的频率；当观测者远离波源运动时，它在单位时间内接收到的完整波数目______，表明测得的频率______波源振动的频率。 (3)观测者相对介质静止，波源相对观测者运动。当观测者与波源两者相互接近时，接收到的频率将______波源的频率；当二者远离时，接收到的频率将______波源的频率。 相同 增多 大于 减少 小于 大于 小于 3.多普勒效应的应用 (1)机械波、电磁波都会产生多普勒效应。根据______的变化，我们可以测出波源相对于介质的速度。 (2)医疗上，利用超声波的多普勒效应，可以测量心脏血流______，为诊断提供重要依据。 (3)多普勒效应在测定人造卫星______的变化，测定流体的流速，检查车速等方面都有广泛的应用。 (4)在天文学上，由地球上接收到遥远天体发出的光波的频率可以判断遥远的天体相对于地球的运动______。 频率 速度 位置 速度 1．判断正误 (1)相遇后两列波各自的波形和传播方向与相遇前完全相同。( ) (2)几个人在同一房间说话，相互都听得清楚说明波在相遇时互不干扰。( ) (3)孔的尺寸比波长大得多时就不会发生衍射现象。( ) (4)孔的尺寸比波长小能观察到明显的衍射现象。( ) (5)当波源和观察者向同一个方向运动时，一定会发生多普勒效应。( ) (6)火车的音调越来越高，说明火车正从远处靠近观察者。( ) 自主检测 √ √ × √ × √ 2．链接实景 (1)图甲所示，在平静的水面上，下落的雨滴激起层层涟漪，形成了复杂而美丽的图案。这种图案是怎样产生的？ 提示：波的干涉。 (2)图乙所示，一位同学用竹竿把蜂鸣器举起并在头顶快速转动，在几米之外的同学听到它的声音忽高忽低。这是什么现象？ 提示：多普勒效应。 索引 合作探究 素能提升 索引 图甲所示为两列同相波的相遇前、相遇中、相遇后的情景；图乙所示为两列反相波的相遇前、相遇中、相遇后的情景。 请思考： (1)两列波相遇前、相遇后的波形有什么特点？ 提示：两列波相遇前、相遇后的波形相同。 情境导思 知识点一　波的叠加的理解 (2)两列同相波的相遇中，振动是加强还是减弱的？振幅是增大还是减小