高中物理人教版选修3-4课件：12.5-多普勒效应优秀PPT.pptx

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1、-1-5 5.多普勒效应-2-5.多普勒效应ZHISHISHULI知识梳理DIANLITOUXI典例透析ZHONGNANJUJIAO重难聚焦目标导航1.知道波源的知道波源的频频率与率与视视察者接收到的察者接收到的频频率的区分。率的区分。2.知道什么是多普勒效知道什么是多普勒效应应,知道它是在波源与知道它是在波源与视视察者之察者之间间有相有相对对运运动时产动时产生的生的现现象。象。3.了解多普勒效了解多普勒效应应的一些的一些应应用。用。-3-5.多普勒效应ZHISHISHULI知识梳理DIANLITOUXI典例透析ZHONGNANJUJIAO重难聚焦目标导航1.多普勒效多普勒效应应的概念的概念由

2、于波源与由于波源与视视察者之察者之间间有相有相对对运运动动(靠近或靠近或远远离离),使使视视察者感到察者感到接收到的波的接收到的波的频频率率发发生了生了变变更的更的现现象象,叫作多普勒效叫作多普勒效应应。用用绳绳子把收子把收录录机机悬悬挂在挂在门门的气窗横档上的气窗横档上,按下放音按按下放音按键键,使收使收录录机机发发声声,再再让让收收录录机机摇摆摇摆起来起来,你可以感你可以感觉觉到当收到当收录录机向你机向你摆摆来来时时音音调变调变高高,远远离你离你时时音音调变调变低低,这这是是为为什么什么?提示提示:这这是因是因为发为发生了多普勒效生了多普勒效应应,你感受到声音你感受到声音频频率率发发生了生

3、了变变更。更。-4-5.多普勒效应ZHISHISHULI知识梳理DIANLITOUXI典例透析ZHONGNANJUJIAO重难聚焦目标导航2.多普勒效多普勒效应应的的规规律律(1)波源和波源和视视察者无相察者无相对对运运动时动时,视视察者接收到的察者接收到的频频率等于波源的率等于波源的频频率率;(2)当波源与当波源与视视察者相互靠近察者相互靠近时时,视视察者接收到的察者接收到的频频率大于波源的率大于波源的频频率率;(3)当波源与当波源与视视察者相互察者相互远远离离时时,视视察者接收到的察者接收到的频频率小于波源的率小于波源的频频率。率。(均均选选填填“大于大于”“等于等于”或或“小于小于”)-

4、5-5.多普勒效应ZHISHISHULI知识梳理DIANLITOUXI典例透析ZHONGNANJUJIAO重难聚焦目标导航3.多普勒效多普勒效应应的的应应用用(1)测测量汽量汽车车速度速度:交通警交通警车车向行向行进进中的中的车辆车辆放射放射频频率已知的超声率已知的超声波波,同同时测时测量反射波的量反射波的频频率率,依据反射波依据反射波频频率率变变更的多少就能知道更的多少就能知道车辆车辆的速度。的速度。(2)测测星球速度星球速度:测测量星球上某些元素量星球上某些元素发发出的光波的出的光波的频频率率,然后与然后与地球上地球上这这些元素静止些元素静止时发时发光的光的频频率相比照率相比照,就可以算出

5、星球靠近或就可以算出星球靠近或远远离我离我们们的速度。的速度。(3)测测血液流速血液流速:向人体内放射已知向人体内放射已知频频率的超声波率的超声波,超声波被血管超声波被血管中的血液反射后又被中的血液反射后又被仪仪器接收器接收,测测出反射波的出反射波的频频率率变变更更,就能知道就能知道血流的速度。血流的速度。-6-5.多普勒效应ZHISHISHULI知识梳理DIANLITOUXI典例透析ZHONGNANJUJIAO重难聚焦目标导航有阅历的铁路工人可以从火车的汽笛声中推断出火车的运动方向,你能说一说其中的道理吗?提示:火车驶向工人时,由于多普勒效应,他听到的汽笛声调比较高,感觉到尖锐刺耳;火车远离

6、时,工人听到的汽笛声调较低,听起来较为低沉。因此工人师傅依据火车汽笛的声音可以确定火车的运动方向。-7-5.多普勒效应ZHISHISHULI知识梳理DIANLITOUXI典例透析ZHONGNANJUJIAO重难聚焦目标导航一二一、多普勒效应中波源的频率发生变更了吗多普勒效应是在波源与视察者之间有相对运动时,视察者接收到的频率发生变更的现象。其实波源的频率并没有发生变更,只是视察者接收到的频率发生了变更。-8-5.多普勒效应ZHISHISHULI知识梳理DIANLITOUXI典例透析ZHONGNANJUJIAO重难聚焦目标导航一二二、分析多普勒效应形成的缘由如图甲所示,波源和视察者都不动,设波源

7、频率为20 Hz,则波源每秒发出20个完全波,波速v=f,所以每秒经过视察者20个完全波,这时视察者接收到的波的频率等于波源的频率。-9-5.多普勒效应ZHISHISHULI知识梳理DIANLITOUXI典例透析ZHONGNANJUJIAO重难聚焦目标导航一二如图乙所示,波源不动,视察者向波源运动,人耳在 1 s 内由位置A移到位置B,虽然波源每秒仍发出20个完全波,但视察者每秒却接收到21个完全波,即二者相互接近时,视察者接收到的波的频率大于波源的频率,反之,视察者远离波源运动时,视察者接收到的波的频率小于波源的频率。如图丙所示,波源向右运动,视察者不动,波源由S1运动到S2,波源右方的波面

8、变得密集,因波速不变,波长变短,右方视察者接收到的波的频率大于波源的频率;左方的波面变得稀疏,波长变长,左方的视察者接收到的波的频率小于波源的频率。特殊警示可用“极端假设”的方法设想当自己伴同某一个波峰一起远离波源,你将接收不到波,此时你接收到的频率变为零。可以用这种方法想象视察者远离波源时,接收到的波的频率减小的道理,以理解多普勒效应。-10-5.多普勒效应ZHISHISHULI知识梳理DIANLITOUXI典例透析ZHONGNANJUJIAO重难聚焦目标导航类型一类型二多普勒效应概念的理解【例1】下列说法中正确的是()A.若声波波源向视察者靠近,则视察者接收到的声波频率减小B.声波击碎玻璃

9、杯的试验原理是共振C.超声波沿直线传播,不会发生衍射D.“闻其声不见其人”是声波的干涉现象解析:由多普勒效应可知,若声波波源向着视察者运动,则视察者接收到的声波频率增大,A项错误;声波击碎玻璃杯是声波频率与玻璃杯的固有频率相同,玻璃杯发生共振导致裂开,B项正确;超声波的波长很短,基本上是沿直线传播,但在遇到尺寸相当的障碍物时也会发生衍射,C项错误;“闻其声不见其人”是声波的衍射现象,D项错误。答案:B-11-5.多普勒效应ZHISHISHULI知识梳理DIANLITOUXI典例透析ZHONGNANJUJIAO重难聚焦目标导航类型一类型二题后反思发生多普勒效应时,只是视察者接收到的频率发生变更,

10、而波源的频率并没有变更,这一点是学生的易错点。-12-5.多普勒效应ZHISHISHULI知识梳理DIANLITOUXI典例透析ZHONGNANJUJIAO重难聚焦目标导航类型一类型二多普勒效应的应用【例2】下列实例中应用了多普勒效应的有()A.利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来推断遥远天体相对于地球的运动速度B.交通警察向行进中的汽车放射一个已知频率的电磁波,波被运动的汽车反射回来,依据反射波频率变更的多少就能知道汽车的速度,以便于进行交通管理C.铁路工人用耳贴在铁轨上可推断火车的运动状况D.有阅历的战士从炮弹飞行的“尖叫”声中推断飞行炮弹是接近还是远去-13-5.多普勒效应ZHISHISHULI知识梳理DIANLITOUXI典例透析ZHONGNANJUJIAO重难聚焦目标导航类型一类型二解析:凡是波都具有多普勒效应,因此利用光波的多普勒效应便可测定遥远星体相对地球远离的速度,故选项A正确。被反射的电磁波,相当于一个运动的物体发出的电磁波,其频率发生变更,通过计算可以求出运动物体的速度,故选项B正确。对于C选项,铁路工人是依据振动的强弱而对列车的运动状况做出推断的,故选项C不正确。炮弹飞行,与空气摩擦产生声波,人耳接收到的频率与炮弹的相对运动方向有关,故选项D正确。答案:ABD题后反思发生多普勒效应的条件是视察者和波源有相对运动。