高中物理 2.5 多普勒效應(yīng)課件 粵教版選修3-4.ppt

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目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,一、多普勒效應(yīng) 1.多普勒效應(yīng):由于波源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng),使觀察者感覺(jué)到頻率的變化的現(xiàn)象。 2.波源與觀察者相對(duì)靜止時(shí),1 s內(nèi)通過(guò)觀察者的波峰(或密部)的數(shù)目是一定的,觀察者接收到的頻率等于波源振動(dòng)的頻率。 3.當(dāng)波源與觀察者相互靠近時(shí),1 s內(nèi)通過(guò)觀察者的波峰(或密部)的數(shù)目增加,接收到的頻率增大;反之,當(dāng)波源與觀察者互相遠(yuǎn)離時(shí),接收到的頻率變小。,,,,,,,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,二、多普勒效應(yīng)的應(yīng)用 1.測(cè)車輛速度:交警向行進(jìn)中的車輛發(fā)射一個(gè)已知頻率的電磁波,波被運(yùn)動(dòng)中的汽車反射回來(lái)時(shí),接收到的頻率發(fā)生變化,由此可知汽車的速度。 2.測(cè)星球速度:測(cè)量星球上某些元素發(fā)出的光波的頻率。然后與地球上這些元素靜止時(shí)發(fā)光的頻率對(duì)照,可得星球的速度。 3.跟蹤人造地球衛(wèi)星:一旦有衛(wèi)星經(jīng)過(guò)跟蹤站的上空,地面接收到的訊號(hào)頻率就會(huì)先增大后減小。,,,,,,,,一,二,知識(shí)精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,一、多普勒效應(yīng) 1.波源與觀察者相對(duì)靜止時(shí),單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)觀察者的波峰(或密部)的數(shù)目是一定的,觀察者感覺(jué)到的頻率等于波源振動(dòng)的頻率。 2.波源與觀察者相互靠近時(shí),單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)觀察者的波峰(或密部)的數(shù)目增加,觀察者感覺(jué)到的頻率大于波源的頻率,即感覺(jué)到的頻率增加。 3.波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時(shí),觀察者感覺(jué)到的頻率變小。,一,二,知識(shí)精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,1.聲音的音調(diào)由什么來(lái)決定? 答案:由頻率決定,頻率大則音調(diào)高,頻率小則音調(diào)低。 2.多普勒效應(yīng)中聲源的頻率發(fā)生變化了嗎? 答案:多普勒效應(yīng)是在波源與觀察者有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),觀察者接收到的頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象。其實(shí)波源的頻率并沒(méi)有發(fā)生變化,只是觀察者感受到的頻率發(fā)生了變化。,一,二,知識(shí)精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,【例1】 (多選)下列關(guān)于多普勒效應(yīng)的說(shuō)法中正確的是( ) (導(dǎo)學(xué)號(hào)51150038) A.發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí),波源的頻率變化了 B.發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí),觀察者接收到的頻率發(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(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的 D.多普勒效應(yīng)是由奧地利物理學(xué)家多普勒首先發(fā)現(xiàn)的 思路分析解答本題應(yīng)從多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原理入手分析。 解析:當(dāng)波源與觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生多普勒效應(yīng),選項(xiàng)C正確;發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí),觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化,而波源的頻率并沒(méi)有改變,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;此現(xiàn)象是奧地利物理學(xué)家多普勒首先發(fā)現(xiàn)的,選項(xiàng)D正確。 答案:BCD,一,二,知識(shí)精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,一,二,知識(shí)精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,(多選)下列哪些現(xiàn)象是多普勒效應(yīng)( ) A.遠(yuǎn)去的汽車聲音越來(lái)越小 B.炮彈迎面飛來(lái),聲音刺耳 C.火車向你駛來(lái)時(shí),音調(diào)變高,遠(yuǎn)離你而去時(shí),音調(diào)變低 D.大風(fēng)中,遠(yuǎn)處人的說(shuō)話聲時(shí)強(qiáng)時(shí)弱 答案:BC 解析:聲波音調(diào)的高低由其頻率決定,根據(jù)多普勒效應(yīng),當(dāng)聲源與觀察者發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),觀察者聽(tīng)到的聲音會(huì)變化,B、C正確。聲音的強(qiáng)弱由聲波的能量決定,聲源越近,聲波能量越大,聽(tīng)起來(lái)越響亮,但音調(diào)不一定變化,A、D項(xiàng)不是由多普勒效應(yīng)造成的,故選擇B、C項(xiàng)。,一,二,知識(shí)精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,二、多普勒效應(yīng)的應(yīng)用 在日常生活中,有經(jīng)驗(yàn)的鐵路工人可以從火車的汽笛聲中判斷火車的運(yùn)動(dòng)方向和快慢。同時(shí),多普勒效應(yīng)在科學(xué)技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用。 1.多普勒測(cè)速儀。測(cè)速儀向行進(jìn)中的汽車發(fā)射已知頻率的電磁波,電磁波被運(yùn)動(dòng)的汽車反射回來(lái)時(shí),測(cè)速儀接收到的頻率發(fā)生變化,由此可知汽車的速度。 2.根據(jù)多普勒效應(yīng)可算出其他星球靠近或遠(yuǎn)離地球運(yùn)動(dòng)的速率。 3.在醫(yī)學(xué)方面,多普勒超聲診斷儀可以測(cè)出血液的流動(dòng)速度,從而診斷出病情。,一,二,知識(shí)精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,【例2】 公路巡警開(kāi)車在高速公路上以100 km/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(gè)已知頻率的電磁波,結(jié)果該電磁波被那輛轎車反射回來(lái)時(shí),巡警車接收到的電磁波頻率比發(fā)出時(shí)低。 (導(dǎo)學(xué)號(hào)51150039) (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)若該路段限速為100 km/h,則該轎車是否超速? (3)若該轎車以20 m/s的速度行駛,反射回的頻率應(yīng)怎樣變化? 思路分析觀察者與波源相互遠(yuǎn)離,接收到的頻率低于波源的頻率,所以若接收到的頻率低于波源的頻率,可以推斷觀察者與波源相互遠(yuǎn)離;觀察者與波源相互靠近,接收到的頻率高于波源的頻率,所以若接收到的頻率高于波源的頻率,可以推斷觀察者與波源相互靠近。,一,二,知識(shí)精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,解析:(1)巡警車接收到的電磁波頻率比發(fā)出時(shí)低,此現(xiàn)象為多普勒效應(yīng),選項(xiàng)C正確。 (2)因巡警車接收到的頻率低,由多普勒效應(yīng)知巡警車與轎車在相互遠(yuǎn)離,而巡警車車速恒定且在后面,可判斷轎車車速比巡警車車速大,即大于100 km/h,故該轎車超速。 (3)若該轎車以20 m/s的速度行駛,由20 m/s100 km/h知,此時(shí)巡警車與轎車在相互靠近,由多普勒效應(yīng)知反射回的頻率應(yīng)偏高。 答案:(1)C (2)超速 (3)偏高,一,二,知識(shí)精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,一,二,知識(shí)精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,(多選)下列哪些應(yīng)用是利用了多普勒效應(yīng)( ) A.利用地球上接收到遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的光波的頻率來(lái)判斷遙遠(yuǎn)天體相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)速度 B.交通警察向行進(jìn)中的汽車發(fā)射一個(gè)已知頻率的電磁波,波被運(yùn)動(dòng)的汽車反射回來(lái)時(shí),根據(jù)接收到的頻率發(fā)生的變化,就可知汽車的速度,以便于交通管理 C.鐵路工人用耳貼在鐵軌上可判斷火車的運(yùn)動(dòng)情況 D.有經(jīng)驗(yàn)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(yuǎn)去 答案:ABD,一,二,知識(shí)精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,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(cè)定遙遠(yuǎn)天體相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)速度,A選項(xiàng)正確。被反射的電磁波,相當(dāng)于一個(gè)運(yùn)動(dòng)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)可求出運(yùn)動(dòng)物體的速度,B選項(xiàng)正確。鐵路工人根據(jù)振動(dòng)的強(qiáng)弱而對(duì)列車的運(yùn)動(dòng)作出判斷,C選項(xiàng)錯(cuò)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運(yùn)動(dòng)方向有關(guān),D選項(xiàng)正確。選A、B、D。,