2018-2019学年高中物理 第十二章 机械波 第5节 多普勒效应课件 新人教版选修3-4.ppt

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1、5多普勒效应,读一读,辨一辨,阅读教材第36~38页,知道多普勒效应,会解释多普勒效应产生的原因。1.什么是多普勒效应?答案：由于波源与观察者之间有相对运动,使观察者感到接收到的波的频率发生了变化的现象称为多普勒效应。2.多普勒效应产生的原因是什么?答案：波源与观察者之间的相对运动。,读一读,辨一辨,3.多普勒效应的应用有哪些?答案：(1)测量汽车速度:交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波,同时测量反射波的频率,根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度。(2)测星球速度: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相对照,就可以算出星球靠近或远离我们的速度。

2、(3)测血液流速:向人体内发射已知频率的超声波,超声波被血管中的血液反射后又被仪器接收,测出反射波的频率变化,就能知道血流的速度。,读一读,辨一辨,1.思考辨析。(1)产生多普勒效应时,波源的振动频率并没有发生变化。()答案：√(2)我们在剧场听演唱会时,听到的声音频率与声源的频率是不一致的。()解析：因为波源和观察者的距离不变,听到的声音频率与声源的频率是一致的。答案：(3)人与波源有相对运动时,接收到的频率一定发生变化。()解析：尽管观察者与波源有相对运动,但只要两者距离不变,此时就不会出现多普勒效应。答案：,读一读,辨一辨,2.探究讨论。(1)教材第36页中用蜂鸣器做演示实验时,几米之外

3、的人听到的声音有什么特征?答案：蜂鸣器音调忽高忽低。(2)波源与观察者距离变化时接收到的波的频率发生变化的现象,是谁发现的?答案：奥地利物理学家、数学家和天文学家多普勒。(3)发生多普勒现象时,波源的频率是否变化?答案：波源的频率是不变的,只是观察者接收到的频率与原先相对静止时不同。,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究,对多普勒效应的理解如图所示,男同学站立不动吹口哨,一位女同学坐在秋千上来回摆动,当女同学靠近或远离男同学时,她感觉的哨音有变化吗?要点提示：在女同学荡秋千的过程中,只要她有向右的速度,她都有靠近声源的趋势,根据多普勒效应,她都感觉哨声音调变高;反之,女同学向左运动时,她都感觉音

4、调变低。,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究,1.多普勒效应是指观察者所接收到的波的频率与波源频率不同的现象,并不是接收到的波的强度发生变化的现象。2.发生多普勒效应时,波源的频率并没有变化,是接收者接收到的频率(单位时间内接收到的完整波的个数)发生变化(大于或小于波源频率)。3.多普勒效应的产生不是取决于波源与观察者之间的距离,而是取决于二者相对速度的大小和方向。,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究,4.波源与观察者相对位置变化与频率的关系。,波源频率大于观察者接收到的频率时,两者距离在增大;波源频率小于观察者接收到的频率时,两者距离在减小。,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究,【例题】导学

5、号73884073新型列车动车组速度可达487.3km/h,与该车汽笛声的音调相比。(1)站在车运动前方路旁的观察者听起来音调(选填“偏高”或“偏低”)。站在车运动后方路旁的观察者听起来音调(选填“偏高”或“偏低”)。(2)迎面来的另一列车上的乘客听起来音调怎样?此时列车汽笛声的音调变化了吗?(3)坐在新型列车动车组上的乘客听起来音调怎样?【思考问题】音调的变化是如何体现频率变化的?提示：频率变高音调就变高;频率变低音调就变低。,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究,解析：(1)站在车运动前方的观察者与列车在靠近,因此听起来音调偏高;站在车运动后方的观察者与列车在远离,因此听起来音调偏低。(2)

6、迎面来的另一列车上的乘客听起来音调偏高,此时列车汽笛声的音调不变。(3)坐在新型列车动车组上的乘客与该列车的相对位置不变,故听起来音调不变。答案：(1)偏高偏低(2)偏高不变(3)不变归纳总结对多普勒效应的理解观察者听到的音调的高、低取决于他接收到的声波频率的大小。在声源发声频率不变的情况下,观察者接收到的频率的变化情况取决于两者之间是否有相对运动以及相对运动速度的方向和大小。,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究,变式训练下列关于多普勒效应的说法正确的是()A.只有声波才能发生多普勒效应B.当观察者靠近声源时,听到声音的音调升高,说明声源的频率升高了C.当声源和观察者同时以相同的速度向同一方向

7、运动时,不会发生多普勒效应D.火车离站时,站台上的旅客听到火车的汽笛声音调降低,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究,解析：多普勒效应是波的共有特征,不仅是声波等机械波,电磁波和光波也会发生多普勒效应,故选项A错误;发生多普勒效应时,声源的频率并没有发生变化,而是观察者接收到的频率发生了变化,故选项B错误;当波源和观察者以相同的速度同向运动时,两者之间无相对运动,不会发生多普勒效应,故选项C正确;火车离站时,站台上的旅客和火车相互远离,听到火车的汽笛声音调降低,故选项D正确。答案：CD,1234,,,,,1.(考查对多普勒效应的判断)下列应用中没有应用多普勒效应的是()A.利用地球上接收到遥远天

8、体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度B.交通警察向进行中的汽车发射一个已知频率的电磁波,波被运动的汽车反射回来,根据接收到的频率发生的变化,就知道汽车的速度,以便于进行交通管理C.铁路工人将耳朵贴在铁轨上可判断火车运动情况D.有经验的战士从炮弹飞行的尖叫声判断飞行炮弹是接近还是远去解析：铁路工人将耳朵贴在铁轨上来判断火车的运动情况,是利用声音在铁轨中传播速度大于在空气中的传播速度这一规律,故选项C没有应用。答案：C,1234,,,,,2.(考查多普勒效应的概念)以下关于多普勒效应的说法正确的是()A.产生多普勒效应时,波源的振动频率发生变化B.产生多普勒效应时,波源的振动频率并

9、没有发生变化C.多普勒效应实际上是指波速相对介质发生变化D.人与波源有相对运动时,接收到的频率一定发生变化解析：当观察者与波源有相对运动(接近或远离)时,观察者测得的频率有变化,但波源的频率不变。尽管观察者与波源有相对运动,但只要两者距离不变,此时就不会出现多普勒效应。答案：B,1234,,,,,3.(考查声波的多普勒效应)频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动,以u表示声源的速度,v表示声波的速度,且u

10、频率也是不变的,只有接收者收到声音的频率发生变化,故选项C正确。答案：C,1234,,,,,4.导学号73884074(考查对多普勒效应的理解)如图所示,男同学站立不动吹口哨,一位女同学坐在秋千上来回摆动,下列关于女同学的感受的说法正确的是(),A.女同学从A向B运动过程中,她感觉哨声音调变高B.女同学从E向D运动过程中,她感觉哨声音调变高C.女同学在C点向右运动时,她感觉哨声音调不变D.女同学在C点向左运动时,她感觉哨声音调变低,1234,,,,,解析：女同学荡秋千的过程中,只要她有向右的速度,她就有靠近声源的趋势,根据多普勒效应,她就会感到哨声音调变高;反之,女同学向左运动时,她感到音调变低。故选项A、D正确,B、C错误。答案：AD,