3.3 波的反射与折射 3.5 多普勒效应 课件 -2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

该高中物理课件聚焦波的反射与折射、多普勒效应，通过生活问题（蝙蝠定位、隐形飞机）、实验（绳波反射）、视频观察（水波同心圆）导入，从反射定义、定律及应用（回声、雷声）过渡到折射现象、定律及波速波长变化，再到多普勒效应的现象、频率关系与应用，构建递进式学习支架。 其亮点在于以科学探究为导向，通过实验演示和问题驱动培养科学思维，如用波面、波线模型建构波的传播规律，结合蝙蝠回声、交警测速等实例深化物理观念。采用表格总结频率关系，既提升学生探究能力和知识应用能力，又为教师提供结构化教学资源，提高教学效率。

3.4 波的反射与折射 3.6 多普勒效应 回声定位 隐形飞机 蝙蝠常在夜间活动，它如何确定障碍物的位置呢？ 隐形飞机是真的可以变得透明吗？ 固定绳的一端，用手握住绳的另一端，手向左抖动一次，能看见什么现象？ 一个向左凸起的形状沿绳向另一端传去，当波遇到固定端时反射回来。 1.我们在实验中看到的波纹是什么？ 波纹实际是水波传播过程中， 相位相同的点组成的面，简称波面 2.视频中水波为什么能形成同心圆？ 波的传播方向与波面垂直，我们用波线表示波的传播方向，它相当于光学中的光线 一、两个概念 法线 分界面 2.反射定律：反射波线、入射波线、法线在同一平面内，反射波线与入射波线分居法线两侧，反射角等于入射角。 （1）反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同． （2）波遇到两种介质界面时，总存在反射． 1.定义：当波传播到两种介质的分界面时，一部分返回原来介质继续传播的现象。 3.说明： 二、波的反射 1.回声是声波的反射现象 对着山崖或高墙说话时，声波传到山崖或高墙时，声波会被反射回来继续传播。 2.夏日雷声轰鸣不绝 雷声发出的声波在云层间多次反射，会导致雷声轰鸣不绝。 ①反射波的频率、波速和波长都不变。 ②波遇到两种介质界面时，总存在反射。 注意： 3.反射规律： ①入射线、法线、反射线在同一平面内 ②入射线与反射线分居法线两侧 ③反射角等于入射角 波遇到两种介质的界面时仅仅会发生反射吗？ 可以观察到什么现象？ 水波从深水到浅水间距越来越小 水波在传播过程中频率不变，那是什么因素导致这种现象产生？ 水波从深水到浅水中传递虽然频率不变，但是波速v在减小，根据公式v=fλ可知波长在减小 1.定义：波从一种介质进入另一种介质时，波的传播方向发生偏折的现象。 2.波的折射定律： 折射波线，入射波线、法线位与同一平面内，折射波线 入射波线与分居法线两侧．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。 界面 介质I 介质II 法线 二、波的折射： 11 3.理解： (1)折射的原因：是波在不同介质中的速度不同。 (2)当垂直界面入射时，传播方向不改变。 (3)折射时，波的频率不变，波速和波长都发生改变。 3.6 多普勒效应 仔细听，注意除音量大小以外的变化 课堂引入 1.现象：当火车向你驶来时，感觉音调变高；当火车离你远去时，感觉音调变低。（音调由频率决定，频率高音调高；频率低音调低） 当波源和观察者之间有相对运动时，观察者会感到频率发生变化的现象，叫多普勒效应. 一、多普勒效应 1842年，奥地利物理学家多普勒在铁道旁散步时就注意到了上面描述的现象。 2. 运动和频率的关系 波源的运动情况 观察者运动情况 频率的关系 波源静止 观察者静止 观察者接收频率 波源的频率 波源静止 观察者朝着波源运动 波源静止 观察者远离波源运动 波源朝着观察者运动 观察者静止 波源远离观察者运动 观察者静止 等于 大于 大于 小于 小于 总之，当波源与观察者有相对运动时： (1)如果二者相互接近，观察者接收到的频率大于波源频率； (2)如果二者相互远离，观察者接收到的频率小于波源频率。 设波源频率为 f ， 观察者接收到的频率为 fˊ。 1.当波源和观察者相对静止时 3. 多普勒效应的解释: S A 单位时间内观察者数得的人数与实际通过的人数相同。 单位时间内观察者数得的人数变多。 单位时间内观察者数得的人数变少。 2.波源和观察者之间有相对运动时 (1)观察者朝波源运动时 B A S (2)观察者远离波源运动时 B A S 多普勒效应的解释: 3.观察者不动 (1)波源向着观察者运动时 (2)波源远离观察者运动时 测速仪 交警向行驶中的车辆发出频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率的变化的多少就能知道车辆的速度。 多普勒效应的应用 医生向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收。测出反射波的频率的变化就能知道血流的速度。可以检测肝、脑、眼底血管的病变。 彩超 测量其它星系向着还是远离地球运动的速率 理论和实验都证明，光波或电磁波都有多普勒效应，多普勒效应在科学技术中也有着广泛的应用。宇宙中的星球都在不停地运动。测量星球上某些元素发出的光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以算出星球靠近或远离我们的速度。 哈勃望远镜 拍摄星系 多普勒效应的应用 军事应用：脉冲多普勒雷达，多谱勒导航仪 中国的歼20第五代隐身战机 中国的武直19武装直升机 多普勒效应的应用 多普勒效应的应用 北斗导航 天眼利用多普勒效应观察其他星系 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $