高中物理15多普勒效应课件新人教版选修34.pptVIP

知识与技能 1．知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别。 2．知道什么是多普勒效应，知道它是在波源与观察者之间相对运动时产生的现象。 3．了解多普勒效应的一些应用，体会日常生活中存在的多普勒效应现象。 过程与方法 1．以声波为例，通过定性分析，使学生对多普勒效应有初步了解。 2．通过日常生活中的现象或技术，加深对多普勒效应的理解。 情感、态度与价值观 培养学生观察生活、掌握知识、运用知识的能力。 1.波源与观察者互相________或者互相________时，接收到的频率都会________，这种现象叫做多普勒效应。 2．当波源与观察者相对静止时，1 s内通过观察者的波峰(或密部)的数目是一定的，观察到的频率________波源振动的频率；当波源与观察者相向运动时，1 s内通过观察者的波峰(或密部)的数目________，观察到的频率________；反之，当波源与观察者互相________时，观察到的频率________。 3．多普勒效应在科学技术中有广泛的应用。交通警察可以用来测量汽车的________，医生可用来测量血流的速度，这种方法俗称为“________”。 答案： 1．靠近　远离　发生变化 2．等于　增加　增加　远离　变小 3．速度　彩超 (1)定义：由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率发生变化的现象叫做多普勒效应。 (2)成因：声源完成一次全振动，向外发出一个波长的波，频率表示单位时间内完成的全振动的次数，因此波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数，而观察者听到的声音的音调，是由观察者接收到的频率，即单位时间接收到的完全波的个数决定的。 ①当波源和观察者相对介质都静止不动，即二者没有相对运动时。 单位时间内波源发出几个完全波，观察者在单位时间内就接收到几个完全波。观察者接收到的频率等于波源的频率。 ②当波源和观察者有相对运动时，观察者接收到的频率会改变。 如火车出站鸣笛时，我们感到音调变低，即因为接收到的频率减小的情况。 总之，当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，观察者接收到的频率增大；如果二者远离，观察者接收到的频率减小。 注意：①在多普勒效应中，波源的频率是不改变的，只是由于波源和观察者之间有相对运动，观察者感到频率发生了变化。 ②多普勒效应是波动过程共有的特征，电磁波和光波也会发生多普勒效应。 (3)应用 ①超声波测速：发射装置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。据反射波频率的变化的多少可以知道车辆的速度。 ②红移现象：在20世纪初，科学家们发现许多星系的谱线有“红移现象”，所谓“红移现象”，就是整个光谱结构向光谱红色的一端偏移，这种现象可以用多普勒效应加以解释：由于星系远离我们运动，接收到的星光的频率变小，谱线就向频率变小(即波长变大)的红端移动。 科学家从红移的大小还可以算出这种远离运动的速度。这种现象，是证明宇宙在膨胀的一个有力证据。 ③医用“彩超”：向人体发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血液反射后被仪器接收。测出反射波的频率变化，就能知道血流的速度，据此诊断疾病。 ④可据火车汽笛的音调的变化可以判断火车是进站还是出站；据炮弹飞行的尖叫声可以判断炮弹飞行的方向等。 【例1】公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波，如果该电磁波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的电磁波频率比发出时低，说明那辆轿车的车速 (　　) A．高于100 km/h　　　　 B．低于100 km/h C．等于100 km/h D．无法确定 【答案】A 【解析】由多普勒效应知，巡警车接收到的频率低了，即观察者接收到的频率低了，说明轿车和巡警车在相互远离，而巡警车速度恒定，因此可以判定轿车的速度比巡警车速度大，故A正确。 【思维点悟】由前面的分析可得出：当波源与观察者远离时，频率变低；当波源与观察者靠近时，频率变高。 对应练习 　火车上有一个声源发出频率一定的乐音。当火车静止、观察者也静止时，观察者听到并记住了这个乐音的音调。以下情况中，观察者听到这个乐音的音调比原来降低的是 (　　) A．观察者静止，火车向他驶来 B．观察者静止，火车离他驶去 C．火车静止，观察者乘汽车向着火车运动 D．火车静止，观察者乘汽车远离火车运动 解析：当观察者与声源相向运动时，观察者接收到的声波的个数增多，所以观察者接收到的频率升高，听到乐音的音调比原来要高。当观察者与声源背向运动时，观察者接收的声波的个数减少，所以观察者接收到的频率降低，听到乐音的音调比原来降低了。综上所述，正确选项为B、D。 答案：B、D 【例2】一固定的超声波源发出频率为100 kHz的超声波，一辆汽车从远处