鲁科版高中物理选择性必修第一册精品课件 第3章 第4节 多普勒效应及其应用.ppt

探究对多普勒效应的理解情境探究如图所示,一个电铃正在P处发声(电铃未画出),一位女同学坐在秋千上来回摆动,当女同学靠近或远离P处时,她听到的声音有变化吗?要点提示在女同学荡秋千的过程中,只要她向右运动,根据多普勒效应,她感觉电铃声音调变高;反之,女同学向左运动时,她感觉电铃声音调变低。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)不变规律方法多普勒效应的分析方法(1)确定研究对象(波源与观察者)。(2)确定波源与观察者是否有相对运动。若有相对运动,能发生多普勒效应,否则不发生。(3)判断:当两者远离时,观察者接收到的波的频率变小,当两者靠近时观察者接收到的波的频率变大,但波源的频率不变。变式训练(多选)下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,故选项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,故选项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,故选项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,故选项D正确。答案CD当堂检测1.下列应用中没有应用多普勒效应的是()A.利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度B.交通警察向进行中的汽车发射一个已知频率的电磁波,波被运动的汽车反射回来,根据接收到的频率发生的变化,就知道汽车的速度,以便于进行交通管理C.铁路工人将耳朵贴在铁轨上可判断火车运动情况D.有经验的战士从炮弹飞行的尖叫声判断飞行炮弹是接近还是远去解析铁路工人将耳朵贴在铁轨上来判断火车的运动情况,是利用声音在铁轨中传播速度大于在空气中的传播速度这一规律,故选项C没有应用。答案C2.以下关于多普勒效应的说法正确的是()A.产生多普勒效应时,波源的振动频率发生变化B.产生多普勒效应时,波源的振动频率并没有发生变化C.多普勒效应实际上是指波速相对介质发生变化D.人与波源有相对运动时,接收到的频率一定发生变化解析当观察者与波源有相对运动(接近或远离)时,观察者测得的频率有变化,但波源的频率不变。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B3.频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动,以u表示声源的速度,v表示声波的速度,且uv,f表示接收器接收到的频率。若u增大,则()A.v增大,f增大 B.v增大,f不变C.v不变,f增大 D.v减小,f不变解析在发生多普勒效应时,声源发出声音在介质中的传播速度是不变的,声源的频率也是不变的,只有接收者收到声音的频率发生变化,故选项C正确。答案C本课结束第4节多普勒效应及