3.6+多普勒效應(yīng)+課件【知識專講精研】高二上學期物理滬教版（2019）選擇性必修第一冊

第三章機械波6.多普勒效應(yīng)新課引入汽車駛來時，喇叭聲越來越尖銳；汽車遠離時，喇叭聲越來越低沉。飛機靠近時，轟鳴聲越來越尖銳；飛機遠離時，轟鳴聲越來越低沉。什么是多普勒效應(yīng)？由于波源和觀察者之間有相對運動，使觀察者接收到的波的頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象叫做多普勒效應(yīng)。感受多普勒效應(yīng)一1.感受多普勒效應(yīng)1842年，奧地利物理學家多普勒帶著心愛的女兒在鐵道旁散步。這時遠處有一列快速行駛的火車鳴笛而來，火車經(jīng)過他們又鳴笛而去，多普勒發(fā)現(xiàn)，汽笛聲的音調(diào)先變高后又變低。感受火車的鳴笛聲感受飛機的轟鳴聲①當波源與觀察者相對靜止時，1s內(nèi)通過觀察者的波峰的數(shù)目（圖中理解成通過觀察者的人的個數(shù)）是一定的，觀測到的頻率等于波源振動的頻率；2.多普勒效應(yīng)的分析與論證v測=0（1）波源相對介質(zhì)靜止，觀察者運動②當觀察者靠近波源時，1s內(nèi)通過觀察者的波峰的數(shù)目（圖中理解成通過觀察者的人的個數(shù)）是變多的，觀測到的頻率大于波源振動的頻率；v測③當觀察者遠離波源時，1s內(nèi)通過觀察者的波峰的數(shù)目（圖中理解成通過觀察者的人的個數(shù)）是變少的，觀測到的頻率小于波源振動的頻率。v測①波源向觀察者運動時，相當于波長減小，單位時間內(nèi)觀察者接收到的完整波的個數(shù)多于波源發(fā)出的完整波個數(shù)，即觀察者接收到的頻率大于波源的頻率；（2）觀察者相對介質(zhì)靜止，波源運動②波源遠離觀察者運動時，相當于波長增大，單位時間內(nèi)觀察者接收到的完整波的個數(shù)少于波源發(fā)出的完整波個數(shù)，即觀察者接收到的頻率小于波源的頻率。當波源與觀察者有相對運動時，如果二者相互接近，觀察者接收到的頻率增大；如果二者遠離，觀察者接收到的頻率減小。3.多普勒效應(yīng)結(jié)論：4.多普勒效應(yīng)注意點：(2)多普勒效應(yīng)是波動過程共有的特征，不僅機械波，電磁波和光波也會發(fā)生多普勒效應(yīng)。(1)在多普勒效應(yīng)中，波源的頻率是不改變的，只是由于波源和觀察者之間有相對運動，觀察者感到頻率發(fā)生了變化。多普勒測速儀身邊的多普勒效應(yīng)多普勒天氣雷達二多普勒血液測速儀(彩超)星球上某些元素發(fā)出的光波的頻率，與地球上這些元素靜止時發(fā)光的頻率相對照，就可以算出星球靠近或遠離我們的速度。多普勒水流測速儀多普勒水下測速儀例1.

(多選)下列說法中正確的是(

)A．發(fā)生多普勒效應(yīng)時，波源的頻率變化了B．發(fā)生多普勒效應(yīng)時，觀察者接收的頻率發(fā)生了變化C．多普勒效應(yīng)是在波源與觀察者之間有相對運動時產(chǎn)生的D．多普勒效應(yīng)是由奧地利物理學家多普勒首先發(fā)現(xiàn)的解析：當聲源和觀察者之間有相對運動時，會發(fā)生多普勒效應(yīng)，但聲源的頻率并沒有發(fā)生變化，所以A錯誤．多普勒現(xiàn)象產(chǎn)生的本質(zhì)是觀察者接收的頻率不等于波源的頻率，它首先由奧地利物理學家多普勒發(fā)現(xiàn)．BCD典例例2.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)出一個已知頻率的電磁波，如果該電磁波被那輛轎車反射回來時，巡警車接收到的電磁波頻率比發(fā)出時低，（1）此現(xiàn)象屬于(

)A．波的衍射B．波的干涉C．多普勒效應(yīng)D．波的反射（2）說明那輛轎車的車速(

)A．高于100km/h

B．低于100km/hC．等于100km/hD．無法確定AC

(2)由多普勒效應(yīng)知，巡警車接收到的頻率低了，即觀察者接收到的頻率低了，說明轎車和巡警車在相互遠離，巡警車速度恒定，因此可以判定轎車的速度比巡警車速度大，故A正確．解析:(1)巡警車接收到的超聲波頻率比發(fā)出的低，此現(xiàn)象為多普勒效應(yīng)，C正確．例3.

(多選)如圖所示，男同學站立不動吹口哨，一位女同學坐在秋千上來回擺動，下列關(guān)于女同學的感受的說法正確的是(

)A．女同學從A向B運動過程中，她感覺哨聲音調(diào)變高B．女同學從E向D運動過程中，她感覺哨聲音調(diào)變高C．女同學在C點向右運動時，她感覺哨聲音調(diào)不變D．女同學在C點向左運動時，她感覺哨聲音調(diào)變低AD解析：女同學蕩秋千的過程中，只要她有向右的速度，她都有靠近聲源的趨勢，根據(jù)多普勒效應(yīng)，她都感到哨聲音調(diào)變高；反之女同學向左運動時，她感到音調(diào)變低。選項A、D正確，B、C錯誤。一、感受并理解多普勒效應(yīng)二、身邊的多普勒效應(yīng)課堂小結(jié)1.如圖表示產(chǎn)生機械波的波源O做勻速運動的情況下，某一時刻在介質(zhì)平面中的情形，圖中的圓表示波峰。

(1)該圖表示的是(

)A．干涉現(xiàn)象

B．衍射現(xiàn)象

C．反射現(xiàn)象D．多普勒效應(yīng)(2)波源正在移向(

)A．A點

B．B點C．C點D．D點(3)觀察到波的頻率最低的點是(

)A．A點

B．B點C．C點

D．D點解析：(1)該圖表示的是多普勒效應(yīng)，正確的選項為D。(2)從波長變化情況來看，波源正在移向A點。(3)由于波源遠離B點，所以，觀察到波的頻率最低的點是B點。練習D

A

B

2.

(多選)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天體發(fā)出的光波的頻率來判斷遙遠天體相對于地球的運動速度B．交通警察向行進中的汽車發(fā)射一個已知頻率的電磁波，波被運動的汽車反射回來，根據(jù)接收到的頻率發(fā)生的變化，就知道汽車的速度，以便于進行交通管理C．鐵路工人用耳貼在鐵軌上可判斷火車的運動情況D．有經(jīng)驗的戰(zhàn)士從炮彈飛行的尖叫聲判斷飛行炮彈是接近還是遠去

ABD

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)便可以測定遙遠星體相對地球遠離或靠近的速度，A正確；被反射的電磁波，相當于一個運動的物體發(fā)出的電磁波，其頻率發(fā)生變化，由多普勒效應(yīng)的計算公式可以求出運動物體的速度，B正確；鐵路工人是根據(jù)振動的強弱而對列車的運動作出判斷的，C錯誤；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運動方向有關(guān)，D正確。3.醫(yī)院有一種先進的檢測技術(shù)——彩