物理（教科版選修34）課件第2章第6節(jié)多普勒效應(yīng)

第一部分第二章機(jī)械波第六節(jié)多普勒效應(yīng)1．知道什么是多普勒效應(yīng)．2．了解多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因．3．了解多普勒效應(yīng)的實(shí)際應(yīng)用．一、多普勒效應(yīng)1．定義：多普勒效應(yīng)指由于波源與觀察者之間有__________，使觀察者接收到的波的_______發(fā)生變化的現(xiàn)象．多普勒效應(yīng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)頻率2．現(xiàn)象分析(1)當(dāng)波源與觀察者相對(duì)靜止時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)通過觀察者的波峰(或密部)的數(shù)目是__________的，觀察者感覺到的頻率__________波源振動(dòng)的頻率．(2)當(dāng)波源與觀察者相互靠近時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)通過觀察者的波峰(或密部)的數(shù)目_______，觀察者感覺到的頻率________波源的頻率，即感覺到的頻率________．(3)當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時(shí)，觀察者感覺到的頻率__________．一定等于增加大于增加變小二、多普勒效應(yīng)的應(yīng)用1．交通大城市中的一些路段通常需要限制車速，如學(xué)校附近，在公路上安裝________________便可監(jiān)視到過往車輛的行駛速度是否符合要求．2．測(cè)天體運(yùn)動(dòng)通過測(cè)量某天體上某些元素發(fā)出的光波的__________，就可以算出此天體相對(duì)地球的運(yùn)動(dòng)速度．多普勒測(cè)速儀頻率3．醫(yī)療醫(yī)院里用的__________通過測(cè)定__________，可以檢查大腦、眼底等處的血管病變．4．軍事以炮彈飛行的__________判斷炮彈的飛行方向．彩超血液流速尖叫聲發(fā)生多普勒效應(yīng)的幾種情況

新型列車動(dòng)車組速度可達(dá)200km/h，與該車汽笛聲的音調(diào)相比．(1)站在車運(yùn)動(dòng)前方路旁的人聽起來音調(diào)________(選填“偏高”或“偏低”)．站在車運(yùn)動(dòng)后方路旁的人聽起來音調(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？

思路點(diǎn)撥：知道頻率和音調(diào)的關(guān)系正確分析由波源與觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)而引起觀察者接收到的頻率的變化，然后確定音調(diào)的變化．解析：(1)站在車運(yùn)動(dòng)前方的人與列車在靠近，因此聽起來，音調(diào)偏高，站在車運(yùn)動(dòng)后方的人與列車在遠(yuǎn)離，因此聽起來音調(diào)偏低．(2)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【題后總結(jié)】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?。诼曉窗l(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．【訓(xùn)練】1．(多選)火車上有一個(gè)聲源發(fā)出頻率一定的樂音．當(dāng)火車靜止、觀察者也靜止時(shí)，觀察者聽到并記住了這個(gè)樂音的音調(diào)．以下情況中，觀察者聽到這個(gè)樂音的音調(diào)比原來降低的是(

)A．觀察者靜止，火車向他駛來B．觀察者靜止，火車離他駛?cè)．火車靜止，觀察者乘汽車向著火車運(yùn)動(dòng)D．火車靜止，觀察者乘汽車遠(yuǎn)離火車運(yùn)動(dòng)解析：當(dāng)觀察者與聲源相向運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收到的聲波的個(gè)數(shù)增多，所以觀察者接收到的頻率升高，聽到樂音的音調(diào)比原來要高．當(dāng)觀察者與聲源背向運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收的聲波的個(gè)數(shù)減少，所以觀察者接收到的頻率降低，聽到樂音的音調(diào)比原來降低了．綜上所述，選項(xiàng)B、D正確．答案：BD2．公路巡警開車在高速公路上以100km/h的恒定速度巡查，在同一車道上巡警車向前方的一輛轎車發(fā)出一個(gè)已知頻率的電磁波，如果該電磁波被那輛轎車反射回來時(shí)，巡警車接收到的電磁波頻率比發(fā)出時(shí)低，說明那輛轎車的車速(

)A．高于100km/h

B．低于100km/hC．等于100km/h D．無法確定解析：本題以實(shí)例的形式考查對(duì)多普勒效應(yīng)的理解，因警車(觀察者)接收到的電磁波比發(fā)出時(shí)低，由多普勒效應(yīng)可知，警車與轎車在相互遠(yuǎn)離，而警車的速度恒定且在后面，可判斷轎車車速比警車大，故選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤．答案：A3．(多選)下列哪些應(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．交通警察向行進(jìn)中的汽車發(fā)射一個(gè)已知頻率的電磁波，波被運(yùn)動(dòng)的汽車反射回來時(shí)，根據(jù)接收到的頻率發(fā)生的變化，就可知汽車的速度，以便于交通管理C．鐵路工人用耳貼在鐵軌上可判斷火車的運(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：凡是波都具有多普勒效應(yīng)，因此利用光波的多普勒效應(yīng)便可以測(cè)定遙遠(yuǎn)天體相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)速度，選項(xiàng)A正確．由多普勒效應(yīng)可知，選項(xiàng)B正確．鐵路工人能根據(jù)聲音在固體中的傳播而對(duì)列車的運(yùn)動(dòng)作出判斷，但不是利用多普勒效應(yīng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．炮彈飛行，與空氣摩擦產(chǎn)生聲波，人耳接收到的頻率與炮彈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)，選項(xiàng)D正確．答案：ABD4．如圖所示是一波源O做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)在均勻介質(zhì)中產(chǎn)生球面波的情況，則(

)A．該波源正在移向a點(diǎn)B．該波源正在移向b點(diǎn)C．在a處觀察，波的頻率變低D．在b處觀察，波的頻率變低解析：波源在某一位置產(chǎn)生一列波面后，該波面以該位置為球心，以波速作為傳播速度向外傳播，反之，由波面可確定出該波面的產(chǎn)生位置，即波源．波面半徑大，表示產(chǎn)生時(shí)間早，傳播時(shí)間長(zhǎng)．對(duì)照?qǐng)D示，可確定出波源由右向左運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)A正