高中物理第十二章機(jī)械波第5節(jié)多普勒效應(yīng)

第十二章第5節(jié)新知預(yù)習(xí)·巧設(shè)計(jì)名師課堂·一點(diǎn)通創(chuàng)新演練·大沖關(guān)

隨堂檢測歸納小結(jié)

課下作業(yè)綜合提升

關(guān)鍵點(diǎn)一關(guān)鍵點(diǎn)二第1頁第2頁第3頁1．知道波源頻率與觀察者接收到頻率

區(qū)分。2．知道什么是多普勒效應(yīng)，知道它是波

源與觀察者之間有相對運(yùn)動時(shí)產(chǎn)生

現(xiàn)象。3．了解多普勒效應(yīng)一些應(yīng)用。4．經(jīng)過改變波源與觀察者距離，培養(yǎng)

學(xué)生利用控制變量法分析問題能力。第4頁1．多普勒效應(yīng)(1)音調(diào)：音調(diào)由

決定，

高則音調(diào)高，

低則音調(diào)低。(2)多普勒效應(yīng)：波源與觀察者相互靠近或者相互遠(yuǎn)離時(shí)，接收到

都會發(fā)生改變現(xiàn)象。頻率頻率頻率

波頻率第5頁2．多普勒效應(yīng)產(chǎn)生原因(1)波源與觀察者相對靜止時(shí)，1s內(nèi)經(jīng)過觀察者波峰(或密部)數(shù)目是

，觀察者觀察到頻率

波源振動頻率。(2)當(dāng)波源與觀察者相互靠近時(shí)，1s內(nèi)經(jīng)過觀察者波峰(或密部)數(shù)目

，觀察到頻率

；反之，當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時(shí)，觀察到頻率

。一定等于增加增加變小第6頁3．多普勒效應(yīng)應(yīng)用(1)測車輛速度：交警向行進(jìn)中車輛發(fā)射

超聲波，同時(shí)測量

頻率，依據(jù)反射波頻率

就能知道車輛速度。(2)測星球速度：測量星球上一些元素發(fā)出光波

。然后與地球上這些元素

時(shí)發(fā)光頻率對照，可得星球速度。(3)測血流速度：向人體內(nèi)發(fā)射

超聲波，超聲波被血管中血流

后又被儀器接收，測出反射波

，就可得血流速度。

頻率已知反射波改變多少頻率靜止已知頻率反射頻率改變第7頁1．關(guān)于多普勒效應(yīng)，以下說法正確是 (

)A．多普勒效應(yīng)是因?yàn)椴ǜ缮嬉l(fā)B．多普勒效應(yīng)說明波源頻率發(fā)生改變C．多普勒效應(yīng)是因?yàn)椴ㄔ磁c觀察者之間有相對運(yùn)動而產(chǎn)

生D．只有聲波才能夠產(chǎn)生多普勒效應(yīng)第8頁解析：多普勒效應(yīng)是波源與觀察者之間有相對運(yùn)動時(shí)，觀察者接收頻率與波源頻率不一樣現(xiàn)象。此過程波源頻率不變，C正確，A、B均錯(cuò)誤；一切波均可發(fā)生多普勒效應(yīng)現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。答案：C第9頁2．下面哪些應(yīng)用是利用了多普勒效應(yīng) (

)A．利用地球上接收到遙遠(yuǎn)天體發(fā)出光波頻率來

判斷遙遠(yuǎn)天體相對于地球運(yùn)動速度B．交通警察向行進(jìn)中汽車發(fā)射一個(gè)已知頻率電

磁波，波被運(yùn)動汽車反射回來時(shí)，依據(jù)接收到

頻率發(fā)生改變，就可知汽車速度，方便于

交通管理C．鐵路工人用耳貼在鐵軌上可判斷火車運(yùn)動情況D．有經(jīng)驗(yàn)戰(zhàn)士從炮彈飛行尖叫聲判斷飛行炮彈

是靠近還是遠(yuǎn)去第10頁解析：凡是波都含有多普勒效應(yīng)，所以利用光波多普勒效應(yīng)便能夠測定遙遠(yuǎn)天體相對于地球運(yùn)動速度，A選項(xiàng)正確。被反射電磁波，相當(dāng)于一個(gè)運(yùn)動物體發(fā)出電磁波，其頻率發(fā)生改變，由多普勒效應(yīng)可求出運(yùn)動物體速度，B選項(xiàng)正確。鐵路工人依據(jù)振動強(qiáng)弱而對列車運(yùn)動作出判斷，C選項(xiàng)錯(cuò)誤。炮彈飛行，與空氣摩擦產(chǎn)生聲波，人耳接收到頻率與炮彈相對運(yùn)動方向相關(guān)，D選項(xiàng)正確。答案：ABD第11頁3．波源和觀察者相向運(yùn)動，則觀察者單位時(shí)間內(nèi)感覺

到波個(gè)數(shù) (

)A．增加 B．降低C．不變 D．不一定解析：由多普勒效應(yīng)知當(dāng)觀察者與聲源間距離減小時(shí)，接收到頻率增加。答案：A第12頁第13頁(1)多普勒效應(yīng)產(chǎn)生：

聲源完成一次全振動，向外發(fā)出一個(gè)波長波，稱為一個(gè)完全波。頻率表示單位時(shí)間內(nèi)完成全振動次數(shù)，所以波源頻率又等于單位時(shí)間內(nèi)波源發(fā)出完全波個(gè)數(shù)。

觀察者聽到聲音音調(diào)，是由觀察者接收到頻率，即單位時(shí)間內(nèi)接收到完全波個(gè)數(shù)決定。第14頁

①波源和觀察者相對靜止。觀察者接收到頻率等于波源頻率。

②波源和觀察者有相對運(yùn)動。觀察者在單位時(shí)間內(nèi)接收到完全波個(gè)數(shù)發(fā)生改變，即感覺到波頻率發(fā)生改變。波源與觀察者假如相互靠近，觀察者接收到頻率增大；二者假如相互遠(yuǎn)離，觀察者接收到頻率減小。(2)多普勒效應(yīng)是波特征，不只是機(jī)械波會產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，后面所學(xué)光波、電磁波也會產(chǎn)生這一現(xiàn)象。[名師點(diǎn)睛]發(fā)生多普勒效應(yīng)是因?yàn)椴ㄔ磁c觀察者發(fā)生了相對運(yùn)動，而不是波源運(yùn)動或觀察者運(yùn)動。第15頁1．假如一輛汽車在靜止時(shí)喇叭發(fā)出聲音頻率是300Hz，在汽車向你駛來又擦身而過過程中，以下說法正確是 (

)A．當(dāng)汽車向你駛來時(shí)，聽到喇叭聲音頻率大于300HzB．當(dāng)汽車向你駛來時(shí)，聽到喇叭聲音頻率小于300HzC．當(dāng)汽車和你擦身而過后，聽到喇叭聲音頻率大于300HzD．當(dāng)汽車和你擦身而過后，聽到喇叭聲音頻率小于300Hz第16頁[審題指導(dǎo)]

(1)當(dāng)觀察者與波源距離減小時(shí)，觀察者接收到頻率變大。(2)當(dāng)觀察者與波源距離增大時(shí)，觀察者接收到頻率變小。[解析]當(dāng)汽車向你駛來時(shí)，二者距離減小，你接收聲波個(gè)數(shù)增多，頻率升高，將大于300Hz，故A選項(xiàng)正確；當(dāng)汽車和你擦身而過后，二者距離變大，你接收聲波個(gè)數(shù)降低，頻率降低，將小于300Hz，故D選項(xiàng)正確。[答案]

AD第17頁(1)發(fā)生多普勒效應(yīng)條件是聲源和觀察者之間有相對運(yùn)動。(2)發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)，只是觀察者接收到頻率相對于波源頻率發(fā)生了改變，而波源頻率不變。第18頁相對位置圖示結(jié)論波源S和觀察者A相對介質(zhì)不動f波源＝f觀察者，音調(diào)不變波源S不動，觀察者A運(yùn)動，由A→B或A→C若靠近波源，由A→B則f波源＜f觀察者，音調(diào)變高；若遠(yuǎn)離波源，由A→C則f波源＞f觀察者，音調(diào)變低觀察者A不動，波源S運(yùn)動，由S→S2f波源＜f觀察者，音調(diào)變高第19頁2．公路巡警開車在高速公路上以100km/h恒定速度巡查，在同一車道上巡警車向前方一輛轎車發(fā)出一個(gè)已知頻率電磁波，結(jié)果該電磁波被那輛轎車反射回來時(shí)，巡警車接收到電磁波頻率比發(fā)出時(shí)低。(1)此現(xiàn)象屬于 (

)A．波衍射 B．波干涉C．多普勒效應(yīng) D．波反射(2)若該路段限速為100km/h，則轎車是否超速？(3)若轎車以20m/s速度行進(jìn)，反射回頻率應(yīng)怎樣改變？

第20頁[解析]

(1)巡警車接收到電磁波頻率比發(fā)出時(shí)低，此現(xiàn)象為多普勒效應(yīng)。(2)因警車接收到頻率變低，由多普勒效應(yīng)知警車與轎車在相互遠(yuǎn)離，而警車車速恒定又在后面，可判斷轎車車速比警車車速大，故該車超速。(3)若該車以20m/s速度行進(jìn)時(shí)，此時(shí)警車與轎車在相互靠近，由多普勒效應(yīng)知反射回頻率應(yīng)變高。[