人教版高中物理选择性必修第1册 第三章 机械波 5 多普勒效应.pptVIP

5多普勒效应第三章

内容索引0102课前篇自主预习课堂篇探究学习

学习目标思维导图1.知道什么是多普勒效应,知道它是波源与观察者之间有相对运动时产生的现象(物理观念)2.培养利用控制变量法探究问题的能力(科学探究)3.了解多普勒效应在实际生活中的应用(科学态度与责任)

课前篇自主预习

[自主阅读]1.多普勒效应波源与观察者相互靠近或者相互远离时,接收到的波的频率都会发生变化的现象。2.多普勒效应产生的原因波源与观察者之间的相互靠近或者相互远离。

3.多普勒效应的应用(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)测血液流速(彩超):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,测出反射波的频率变化,就能知道血流的速度。(3)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对照,就可以算出星球靠近或远离我们的速度。

[自我检测]1.正误判断(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×(4)声源与观察者间的距离越近,越容易发生多普勒效应。()答案×(5)只有声波才能发生多普勒效应。()答案×

2.(多选)下面说法中正确的是()A.发生多普勒效应时,波源的频率变化了B.发生多普勒效应时,观察者接收到的频率发生了变化C.多普勒效应是波源与观察者之间有相对运动时产生的D.只要观察者运动就会产生多普勒效应解析发生多普勒效应时,观察者接收到的频率发生了变化,而波源的频率并没有改变,故选项A错误,选项B正确,当波源与观察者之间有相对运动时会发生多普勒效应,选项C正确,D错误。答案BC

课堂篇探究学习

问题一多普勒效应的理解[情境探究]观察者静止不动,数经过的队伍中的人数,每分钟有30个人经过。

(1)当观察者逆着队伍行走时,数经过的队伍中的人数,每分钟将有(选填“大于”“小于”或“等于”)30个人经过。?(2)当观察者与队伍同向行走且速度比队伍的小时,数经过的队伍中的人数,每分钟将有(选填“大于”“小于”或“等于”)30个人经过。?要点提示(1)大于(2)小于

[知识归纳]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大小,而是取决于二者间距离是否变化。

4.波源与观察者相对位置变化与频率的关系相对位置图示结论波源S和观察者A相对静止不动,如图所示?f波源=f观察者,音调不变波源S不动,观察者A运动,由A向B或由A向C,如图所示?①若靠近波源,由A向B,则f波源f观察者,音调变高;②若远离波源,由A向C,则f波源f观察者,音调变低

相对位置图示结论观察者A不动,波源S运动,由S向S1,如图所示?f波源f观察者,音调变高

5.多普勒效应的应用(1)超声波测速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)医用“彩超”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,测出反射波的频率变化,就可算出血流的速度。

(3)判断火车的运动方向火车驶来时,由于多普勒效应,听到的汽笛声调比较高,感觉到尖锐刺耳;火车远离时,听到的汽笛声调较低,听起来较为低沉。(4)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对照,可算出星球靠近或远离我们的速度。

[典例剖析]例题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?

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)迎面来的另一列车上的乘客听