2018-2019學(xué)年高中物理 第十二章 機(jī)械波 第5節(jié) 多普勒效應(yīng)課件 新人教版選修3-4.ppt

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1、5多普勒效應(yīng),讀一讀,辨一辨,閱讀教材第36~38頁,知道多普勒效應(yīng),會(huì)解釋多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因。1.什么是多普勒效應(yīng)?答案：由于波源與觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng),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(yīng)。2.多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因是什么?答案：波源與觀察者之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。,讀一讀,辨一辨,3.多普勒效應(yīng)的應(yīng)用有哪些?答案：(1)測(cè)量汽車速度:交通警察向行進(jìn)中的車輛發(fā)射頻率已知的超聲波,同時(shí)測(cè)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(cè)星球速度:測(cè)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(shí)發(fā)光的頻率相對(duì)照,就可以算出星球靠近或遠(yuǎn)離我們的速度。

2、(3)測(cè)血液流速:向人體內(nèi)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(cè)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(yīng)時(shí),波源的振動(dòng)頻率并沒有發(fā)生變化。()答案：√(2)我們?cè)趧?chǎng)聽演唱會(huì)時(shí),聽到的聲音頻率與聲源的頻率是不一致的。()解析：因?yàn)椴ㄔ春陀^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(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),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(duì)運(yùn)動(dòng),但只要兩者距離不變,此時(shí)就不會(huì)出現(xiàn)多普勒效應(yīng)。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(shí)驗(yàn)時(shí),幾米之外

3、的人聽到的聲音有什么特征?答案：蜂鳴器音調(diào)忽高忽低。(2)波源與觀察者距離變化時(shí)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(xué)家、數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家多普勒。(3)發(fā)生多普勒現(xiàn)象時(shí),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(duì)靜止時(shí)不同。,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究,對(duì)多普勒效應(yīng)的理解如圖所示,男同學(xué)站立不動(dòng)吹口哨,一位女同學(xué)坐在秋千上來回?cái)[動(dòng),當(dāng)女同學(xué)靠近或遠(yuǎn)離男同學(xué)時(shí),她感覺的哨音有變化嗎?要點(diǎn)提示：在女同學(xué)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(shì),根據(jù)多普勒效應(yīng),她都感覺哨聲音調(diào)變高;反之,女同學(xué)向左運(yùn)動(dòng)時(shí),她都感覺音

4、調(diào)變低。,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究,1.多普勒效應(yīng)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(qiáng)度發(fā)生變化的現(xiàn)象。2.發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí),波源的頻率并沒有變化,是接收者接收到的頻率(單位時(shí)間內(nèi)接收到的完整波的個(gè)數(shù))發(fā)生變化(大于或小于波源頻率)。3.多普勒效應(yīng)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(duì)速度的大小和方向。,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究,4.波源與觀察者相對(duì)位置變化與頻率的關(guān)系。,波源頻率大于觀察者接收到的頻率時(shí),兩者距離在增大;波源頻率小于觀察者接收到的頻率時(shí),兩者距離在減小。,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究,【例題】導(dǎo)學(xué)

5、號(hào)73884073新型列車動(dòng)車組速度可達(dá)487.3km/h,與該車汽笛聲的音調(diào)相比。(1)站在車運(yùn)動(dòng)前方路旁的觀察者聽起來音調(diào)(選填“偏高”或“偏低”)。站在車運(yùn)動(dòng)后方路旁的觀察者聽起來音調(diào)(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(diào)怎樣?此時(shí)列車汽笛聲的音調(diào)變化了嗎?(3)坐在新型列車動(dòng)車組上的乘客聽起來音調(diào)怎樣?【思考問題】音調(diào)的變化是如何體現(xiàn)頻率變化的?提示：頻率變高音調(diào)就變高;頻率變低音調(diào)就變低。,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究,解析：(1)站在車運(yùn)動(dòng)前方的觀察者與列車在靠近,因此聽起來音調(diào)偏高;站在車運(yùn)動(dòng)后方的觀察者與列車在遠(yuǎn)離,因此聽起來音調(diào)偏低。(2)

6、迎面來的另一列車上的乘客聽起來音調(diào)偏高,此時(shí)列車汽笛聲的音調(diào)不變。(3)坐在新型列車動(dòng)車組上的乘客與該列車的相對(duì)位置不變,故聽起來音調(diào)不變。答案：(1)偏高偏低(2)偏高不變(3)不變歸納總結(jié)對(duì)多普勒效應(yīng)的理解觀察者聽到的音調(diào)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(duì)運(yùn)動(dòng)以及相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度的方向和大小。,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究,變式訓(xùn)練下列關(guān)于多普勒效應(yīng)的說法正確的是()A.只有聲波才能發(fā)生多普勒效應(yīng)B.當(dāng)觀察者靠近聲源時(shí),聽到聲音的音調(diào)升高,說明聲源的頻率升高了C.當(dāng)聲源和觀察者同時(shí)以相同的速度向同一方向

7、運(yùn)動(dòng)時(shí),不會(huì)發(fā)生多普勒效應(yīng)D.火車離站時(shí),站臺(tái)上的旅客聽到火車的汽笛聲音調(diào)降低,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究,解析：多普勒效應(yīng)是波的共有特征,不僅是聲波等機(jī)械波,電磁波和光波也會(huì)發(fā)生多普勒效應(yīng),故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí),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(xiàng)B錯(cuò)誤;當(dāng)波源和觀察者以相同的速度同向運(yùn)動(dòng)時(shí),兩者之間無相對(duì)運(yùn)動(dòng),不會(huì)發(fā)生多普勒效應(yīng),故選項(xiàng)C正確;火車離站時(shí),站臺(tái)上的旅客和火車相互遠(yuǎn)離,聽到火車的汽笛聲音調(diào)降低,故選項(xiàng)D正確。答案：CD,1234,,,,,1.(考查對(duì)多普勒效應(yīng)的判斷)下列應(yīng)用中沒有應(yīng)用多普勒效應(yīng)的是()A.利用地球上接收到遙遠(yuǎn)天

8、體發(fā)出的光波的頻率來判斷遙遠(yuǎn)天體相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)速度B.交通警察向進(jìn)行中的汽車發(fā)射一個(gè)已知頻率的電磁波,波被運(yùn)動(dòng)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(jìn)行交通管理C.鐵路工人將耳朵貼在鐵軌上可判斷火車運(yùn)動(dòng)情況D.有經(jīng)驗(yàn)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(yuǎn)去解析：鐵路工人將耳朵貼在鐵軌上來判斷火車的運(yùn)動(dòng)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(xiàng)C沒有應(yīng)用。答案：C,1234,,,,,2.(考查多普勒效應(yīng)的概念)以下關(guān)于多普勒效應(yīng)的說法正確的是()A.產(chǎn)生多普勒效應(yīng)時(shí),波源的振動(dòng)頻率發(fā)生變化B.產(chǎn)生多普勒效應(yīng)時(shí),波源的振動(dòng)頻率并

9、沒有發(fā)生變化C.多普勒效應(yīng)實(shí)際上是指波速相對(duì)介質(zhì)發(fā)生變化D.人與波源有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),接收到的頻率一定發(fā)生變化解析：當(dāng)觀察者與波源有相對(duì)運(yùn)動(dòng)(接近或遠(yuǎn)離)時(shí),觀察者測(cè)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(duì)運(yùn)動(dòng),但只要兩者距離不變,此時(shí)就不會(huì)出現(xiàn)多普勒效應(yīng)。答案：B,1234,,,,,3.(考查聲波的多普勒效應(yīng))頻率一定的聲源在空氣中向著靜止的接收器勻速運(yùn)動(dòng),以u(píng)表示聲源的速度,v表示聲波的速度,且u

10、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(xiàng)C正確。答案：C,1234,,,,,4.導(dǎo)學(xué)號(hào)73884074(考查對(duì)多普勒效應(yīng)的理解)如圖所示,男同學(xué)站立不動(dòng)吹口哨,一位女同學(xué)坐在秋千上來回?cái)[動(dòng),下列關(guān)于女同學(xué)的感受的說法正確的是(),A.女同學(xué)從A向B運(yùn)動(dòng)過程中,她感覺哨聲音調(diào)變高B.女同學(xué)從E向D運(yùn)動(dòng)過程中,她感覺哨聲音調(diào)變高C.女同學(xué)在C點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)時(shí),她感覺哨聲音調(diào)不變D.女同學(xué)在C點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)時(shí),她感覺哨聲音調(diào)變低,1234,,,,,解析：女同學(xué)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(shì),根據(jù)多普勒效應(yīng),她就會(huì)感到哨聲音調(diào)變高;反之,女同學(xué)向左運(yùn)動(dòng)時(shí),她感到音調(diào)變低。故選項(xiàng)A、D正確,B、C錯(cuò)誤。答案：AD,