高中第4节 多普勒效应及其应用课堂教学课件ppt

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基础落实·必备知识全过关
重难探究·能力素养全提升
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1.通过实验感受多普勒效应。(科学探究)2.初步定性解释多普勒效应产生的原因。(科学思维)3.了解生活中常见的多普勒效应现象及其应用。(科学态度与责任)
1.多普勒效应由于波源和观察者之间有　　　　　　　而使观察者接收到的波的　　　　发生变化的现象。它是奥地利科学家　　　　　发现的。 2.多普勒效应产生的原因(1)波源与观察者相对静止时,单位时间内观察者接收到的完整波的个数是一定的,观察者接收到的波的频率　　　　　波源振动的频率。 (2)波源与观察者相互靠近时,单位时间内观察者接收到的完整波的个数　　　　,观察者接收到的波的频率　　　　波源的频率,即接收到的波的频率　　　　。 (3)波源与观察者相互远离时,单位时间内观察者接收到的完整波的个数　　　　,观察者接收到的波的频率　　　　　　波源的频率,即接收到的波的频率　　　　。 
3.多普勒效应的应用(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)测血液流速(彩超):向人体内发射频率已知的超声波,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。(3)跟踪目的物(如导弹、云层):地面检测站向目的物发射恒定频率的电磁波,同时接收其反射波,根据反射波的频率变化,就可确定目的物的距离、方位、速度等。
易错辨析判一判1.产生多普勒效应时,波源的振动频率并没有发生变化。(　　)2.我们在剧场听演奏会时,听到的声音频率与声源的频率是不一致的。(　　)3.人与波源有相对运动时,接收到的频率一定发生变化。(　　)4.声源与观察者间的距离越近,越容易发生多普勒效应。(　　)
因为波源和观察者的距离不变,听到的声音频率与声源的频率是一致的。
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。
探究　对多普勒效应的理解
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。
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
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)站在列车运动前方路旁的观察者听起来音调　　　　(选填“偏高”或“偏低”)。站在列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)站在列车运动前方的观察者与列车在靠近,因此听起来音调偏高;站在列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。
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。
针对训练(2023辽宁铁岭高二模拟改编)关于多普勒效应,下列说法正确的是(　　)A.若声源向观察者靠近,则观察者接收到的频率大于声源发出声波的频率B.发生多普勒效应时,波源的频率发生改变C.当声源和观察者同时以相同的速度向同一方向运动时,也会发生多普勒效应D.只有声波才有多普勒效应
解析 若声源向观察者靠近,则观察者接收到声波的频率大于声源发出声波的频率,A正确;发生多普勒效应时,波源的频率不会发生改变,B错误;当波源与观察者之间有相对运动时,才会发生多普勒效应,而声源和观察者无相对运动,不会发生多普勒效应,C错误;机械波和电磁波都有多普勒效应,D错误。
1.(2023江苏徐州高二期末)固定在振动片上的金属丝周期性触动水面形成水波。当振动片在水面上水平匀速移动时拍得一幅如图所示的照片,其中A为水面上的质点,由照片可知(　　)A.振动片在向左移动B.振动片在向右移动C.A的振动频率低于振动片的振动频率D.A的振动频率等于振动片的振动频率
解析 根据水波的波纹可知,左边形成的波纹比较密,右边的稀疏,所以振动片是向左侧移动的,A正确,B错误;单位时间内在A质点接收到的完全波个数比振动片所发出的完整波的个数多,所以A的振动频率大于振动片的振动频率,C、D错误。
2.在下列现象中,不能用多普勒效应解释的是(　　)A.医生用超声波检查血流情况的“彩超”B.观察者听到的远去的列车发出的汽笛声,音调会变低C.测量星球上发出的光波频率与地球上的同种元素静止时的发光频率进行比较,判断星球的靠近或远离D.雷雨天看到闪电后,稍过一会儿才能听到雷声
解析 彩超是利用声波的多普勒效应,故A正确;由于多普勒效应,观察者听到汽笛声音调变低,故B正确;测量星球上发出的光波频率与地球上的同种元素静止时的发光频率,可以根据多普勒效应判断星球靠近或远离,故C正确;先看到闪电后听到雷声是因为光的传播速度大于声音的传播速度,故D错误。