2018-2019學年高中物理 第十二章 機械波 第5節(jié) 多普勒效應課件 新人教版選修3-4.ppt

5多普勒效應,讀一讀,辨一辨,閱讀教材第3638頁,知道多普勒效應,會解釋多普勒效應產(chǎn)生的原因。1.什么是多普勒效應?答案：由于波源與觀察者之間有相對運動,使觀察者感到接收到的波的頻率發(fā)生了變化的現(xiàn)象稱為多普勒效應。2.多普勒效應產(chǎn)生的原因是什么?答案：波源與觀察者之間的相對運動。,讀一讀,辨一辨,3.多普勒效應的應用有哪些?答案：(1)測量汽車速度:交通警察向行進中的車輛發(fā)射頻率已知的超聲波,同時測量反射波的頻率,根據(jù)反射波頻率變化的多少就能知道車輛的速度。(2)測星球速度:測量星球上某些元素發(fā)出的光波的頻率,然后與地球上這些元素靜止時發(fā)光的頻率相對照,就可以算出星球靠近或遠離我們的速度。(3)測血液流速:向人體內發(fā)射已知頻率的超聲波,超聲波被血管中的血液反射后又被儀器接收,測出反射波的頻率變化,就能知道血流的速度。,讀一讀,辨一辨,1.思考辨析。(1)產(chǎn)生多普勒效應時,波源的振動頻率并沒有發(fā)生變化。()答案：(2)我們在劇場聽演唱會時,聽到的聲音頻率與聲源的頻率是不一致的。()解析：因為波源和觀察者的距離不變,聽到的聲音頻率與聲源的頻率是一致的。答案：(3)人與波源有相對運動時,接收到的頻率一定發(fā)生變化。()解析：盡管觀察者與波源有相對運動,但只要兩者距離不變,此時就不會出現(xiàn)多普勒效應。答案：,讀一讀,辨一辨,2.探究討論。(1)教材第36頁中用蜂鳴器做演示實驗時,幾米之外的人聽到的聲音有什么特征?答案：蜂鳴器音調忽高忽低。(2)波源與觀察者距離變化時接收到的波的頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象,是誰發(fā)現(xiàn)的?答案：奧地利物理學家、數(shù)學家和天文學家多普勒。(3)發(fā)生多普勒現(xiàn)象時,波源的頻率是否變化?答案：波源的頻率是不變的,只是觀察者接收到的頻率與原先相對靜止時不同。,問題導引,名師精講,典例剖析,探究,對多普勒效應的理解如圖所示,男同學站立不動吹口哨,一位女同學坐在秋千上來回擺動,當女同學靠近或遠離男同學時,她感覺的哨音有變化嗎?要點提示：在女同學蕩秋千的過程中,只要她有向右的速度,她都有靠近聲源的趨勢,根據(jù)多普勒效應,她都感覺哨聲音調變高;反之,女同學向左運動時,她都感覺音調變低。,問題導引,名師精講,典例剖析,探究,1.多普勒效應是指觀察者所接收到的波的頻率與波源頻率不同的現(xiàn)象,并不是接收到的波的強度發(fā)生變化的現(xiàn)象。2.發(fā)生多普勒效應時,波源的頻率并沒有變化,是接收者接收到的頻率(單位時間內接收到的完整波的個數(shù))發(fā)生變化(大于或小于波源頻率)。3.多普勒效應的產(chǎn)生不是取決于波源與觀察者之間的距離,而是取決于二者相對速度的大小和方向。,問題導引,名師精講,典例剖析,探究,4.波源與觀察者相對位置變化與頻率的關系。,波源頻率大于觀察者接收到的頻率時,兩者距離在增大;波源頻率小于觀察者接收到的頻率時,兩者距離在減小。,問題導引,名師精講,典例剖析,探究,【例題】導學號73884073新型列車動車組速度可達487.3km/h,與該車汽笛聲的音調相比。(1)站在車運動前方路旁的觀察者聽起來音調(選填“偏高”或“偏低”)。站在車運動后方路旁的觀察者聽起來音調(選填“偏高”或“偏低”)。(2)迎面來的另一列車上的乘客聽起來音調怎樣?此時列車汽笛聲的音調變化了嗎?(3)坐在新型列車動車組上的乘客聽起來音調怎樣?【思考問題】音調的變化是如何體現(xiàn)頻率變化的?提示：頻率變高音調就變高;頻率變低音調就變低。,問題導引,名師精講,典例剖析,探究,解析：(1)站在車運動前方的觀察者與列車在靠近,因此聽起來音調偏高;站在車運動后方的觀察者與列車在遠離,因此聽起來音調偏低。(2)迎面來的另一列車上的乘客聽起來音調偏高,此時列車汽笛聲的音調不變。(3)坐在新型列車動車組上的乘客與該列車的相對位置不變,故聽起來音調不變。答案：(1)偏高偏低(2)偏高不變(3)不變歸納總結對多普勒效應的理解觀察者聽到的音調的高、低取決于他接收到的聲波頻率的大小。在聲源發(fā)聲頻率不變的情況下,觀察者接收到的頻率的變化情況取決于兩者之間是否有相對運動以及相對運動速度的方向和大小。,問題導引,名師精講,典例剖析,探究,變式訓練下列關于多普勒效應的說法正確的是()A.只有聲波才能發(fā)生多普勒效應B.當觀察者靠近聲源時,聽到聲音的音調升高,說明聲源的頻率升高了C.當聲源和觀察者同時以相同的速度向同一方向運動時,不會發(fā)生多普勒效應D.火車離站時,站臺上的旅客聽到火車的汽笛聲音調降低,問題導引,名師精講,典例剖析,探究,解析：多普勒效應是波的共有特征,不僅是聲波等機械波,電磁波和光波也會發(fā)生多普勒效應,故選項A錯誤;發(fā)生多普勒效應時,聲源的頻率并沒有發(fā)生變化,而是觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化,故選項B錯誤;當波源和觀察者以相同的速度同向運動時,兩者之間無相對運動,不會發(fā)生多普勒效應,故選項C正確;火車離站時,站臺上的旅客和火車相互遠離,聽到火車的汽笛聲音調降低,故選項D正確。答案：CD,1234,1.(考查對多普勒效應的判斷)下列應用中沒有應用多普勒效應的是()A.利用地球上接收到遙遠天體發(fā)出的光波的頻率來判斷遙遠天體相對于地球的運動速度B.交通警察向進行中的汽車發(fā)射一個已知頻率的電磁波,波被運動的汽車反射回來,根據(jù)接收到的頻率發(fā)生的變化,就知道汽車的速度,以便于進行交通管理C.鐵路工人將耳朵貼在鐵軌上可判斷火車運動情況D.有經(jīng)驗的戰(zhàn)士從炮彈飛行的尖叫聲判斷飛行炮彈是接近還是遠去解析：鐵路工人將耳朵貼在鐵軌上來判斷火車的運動情況,是利用聲音在鐵軌中傳播速度大于在空氣中的傳播速度這一規(guī)律,故選項C沒有應用。答案：C,1234,2.(考查多普勒效應的概念)以下關于多普勒效應的說法正確的是()A.產(chǎn)生多普勒效應時,波源的振動頻率發(fā)生變化B.產(chǎn)生多普勒效應時,波源的振動頻率并沒有發(fā)生變化C.多普勒效應實際上是指波速相對介質發(fā)生變化D.人與波源有相對運動時,接收到的頻率一定發(fā)生變化解析：當觀察者與波源有相對運動(接近或遠離)時,觀察者測得的頻率有變化,但波源的頻率不變。盡管觀察者與波源有相對運動,但只要兩者距離不變,此時就不會出現(xiàn)多普勒效應。答案：B,1234,3.(考查聲波的多普勒效應)頻率一定的聲源在空氣中向著靜止的接收器勻速運動,以u表示聲源的速度,v表示聲波的速度,且u<v,f表示接收器接收到的頻率。若u增大,則()A.v增大f增大B.v增大f不變C.v不變f增大D.v減小f不變解析：在發(fā)生多普勒效應時,聲源發(fā)出聲音在介質中的傳播速度是不變的,聲源的頻率也是不變的,只有接收者收到聲音的頻率發(fā)生變化,故選項C正確。答案：C,1234,4.導學號73884074(考查對多普勒效應的理解)如圖所示,男同學站立不動吹口哨,一位女同學坐在秋千上來回擺動,下列關于女同學的感受的說法正確的是(),A.女同學從A向B運動過程中,她感覺哨聲音調變高B.女同學從E向D運動過程中,她感覺哨聲音調變高C.女同學在C點向右運動時,她感覺哨聲音調不變D.女同學在C點向左運動時,她感覺哨聲音調變低,1234,解析：女同學蕩秋千的過程中,只要她有向右的速度,她就有靠近聲源的趨勢,根據(jù)多普勒效應,她就會感到哨聲音調變高;反之,女同學向左運動時,她感到音調變低。故選項A、D正確,B、C錯誤。答案：AD,