【优化指导】2016-2017学年高中物理第12章机械波5多普勒效应新人教版选修3-4总结.ppt

* 5　多普勒效应 填一填 练一练 1.多普勒效应(见课本第37页) 由于波源与观察者之间有相对运动,使观察者感到接收到的波的频率发生了变化的现象叫多普勒效应。 2.多普勒效应产生的原因(见课本第37页) (1)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,观察者观测到的频率等于波源振动的频率。 (2)当波源与观察者相互靠近时,1 s内通过观察者的波峰(或密部)的数目增加,观察到的频率增加;反之,当波源与观察者互相远离时,观察到的频率降低。 填一填 练一练 3.多普勒效应的应用(见课本第37页) (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相对照,就可以算出星球靠近或远离我们的速度。 (3)测血液流速:向人体内发射已知频率的超声波,超声波被血管中的血液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。 填一填 练一练 根据多普勒效应,下列说法正确的是(　　) A.当波源与观察者有相对运动时,观察者接收到的频率一定与波源发出的频率相同 B.当波源与观察者同向运动时,观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低 C.当波源与观察者相向运动时,观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高 D.当波源与观察者反向运动时,观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低 填一填 练一练 解析:当波源与观察者的相对距离减小时,观察者单位时间内接收到的完全波的个数增多,即观察者接收到的频率比波源发出的频率高;当二者的相对距离增大时,观察者单位时间内接收到的完全波的个数减少,即观察者接收到的频率比波源发出的频率低。当波源与观察者有相对运动或同向运动时,二者的相对距离可能增大,也可能减小,故选项A、B错误。当波源与观察者相向运动时,二者的相对距离减小,故选项C正确。当波源与观察者反向运动时,二者的相对距离增大,选项D正确。 答案:CD 探究 探究对多普勒效应的理解? 问题导引 如图所示,男同学站立不动吹口哨,一位女同学坐在秋千上来回摆动,当女同学靠近或远离男同学时,她感觉的哨音有变化吗? 探究 探究 名师精讲 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,而是取决于二者相对速度的大小和方向。 探究 4.波源与观察者相对位置变化与频率的关系。 探究 探究 典例剖析 【例题】 新型列车动车组速度可达487.3 km/h,与该车汽笛声的音调相比。 (1)站在车运动前方路旁的农民听起来音调　　　　(选填“偏高”或“偏低”)。? 站在车运动后方路旁的农民听起来音调　　　　(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? 点拨:观察者接收频率的变化→音调的变化 探究 解析:(1)站在车运动前方的农民与列车在靠近,因此听起来音调偏高;站在车运动后方的农民与列车在远离,因此听起来音调偏低。 (2)迎面来的另一列车上的乘客听起来音调偏高,此时列车汽笛声的音调不变。 (3)坐在新型列车动车组上的乘客与该列车的相对位置不变,故听起来音调不变。 答案:(1)偏高　偏低　(2)偏高　不变　(3)不变 探究 变式训练　导学列关于多普勒效应的说法,正确的是(　　)? A.只有声波才能发生多普勒效应 B.当观察者靠近声源时,听到声音的音调升高,说明声源的频率升高了 C.当声源和观察者同时以相同的速度向同一方向运动时,不会发生多普勒效应 D.火车离站时,站台上的旅客听到火车的汽笛声音调降低 探究 解析:多普勒效应是波的共有特征,不仅是声波等机械波,电磁波和光波也会发生多普勒效应,A错误;发生多普勒效应时,声源的频率并没有发生变化,而是观察者接收到的频率发生了变化,B错误;当波源和观察者以相同的速度同向运动时,两者之间无相对运动,不会发生多普勒效应,C正确;火车离站时,站台上的旅客和火车相互远离,听到火车的汽笛声音调降低,D正确。 答案:CD 1 2 3 4 5 1.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,观察者观察到的频率发生了变化 C.多普勒效应是在波源与观察者之间有相对运动时产生的 D.多普勒效应是由奥地利物理