高中物理多普勒效應(yīng)新人教版選修

關(guān)于高中物理多普勒效應(yīng)新人教版選修第1頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日課前自主學(xué)案核心要點(diǎn)突破課堂互動(dòng)講練課標(biāo)定位知能優(yōu)化訓(xùn)練

第五節(jié)多普勒效應(yīng)第2頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道多普勒效應(yīng)這種現(xiàn)象，了解多普勒效應(yīng)的產(chǎn)生原因．2．能運(yùn)用多普勒效應(yīng)解釋一些物理現(xiàn)象．重點(diǎn)難點(diǎn)：多普勒效應(yīng)的產(chǎn)生原因及多普勒效應(yīng)的應(yīng)用．第3頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日課前自主學(xué)案一、多普勒效應(yīng)1．音調(diào)與響度(1)音調(diào)：音調(diào)由______決定，______高則音調(diào)高，______低則音調(diào)低．(2)響度：響度由______決定，______大則響度大，______小則響度?。l率頻率頻率振幅振幅振幅第4頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日2．多普勒效應(yīng)指由于波源與觀察者之間有__________，使觀察者感到______變化的現(xiàn)象，它是______年奧地利物理學(xué)家_________首先發(fā)現(xiàn)的．二、多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因由多普勒效應(yīng)的模擬實(shí)驗(yàn)知：1．波源與觀察者相對(duì)靜止時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)通過觀察者的波峰(或密部)的數(shù)目是______的，觀察者觀測(cè)到的頻率______波源振動(dòng)的頻率．相對(duì)運(yùn)動(dòng)音調(diào)1842多普勒一定等于第5頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日2．波源與觀察者相互靠近時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)通過觀察者的波峰(或密部)的數(shù)目______，觀察者觀測(cè)到的頻率______波源的頻率,即觀察到的頻率______．3．波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時(shí)，觀察到的頻率______．增加大于增加變小第6頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日三、多普勒效應(yīng)的應(yīng)用1．交通：大城市中的一些路段通常需限制車速，如學(xué)校附近，可在公路上安裝______________，便可監(jiān)視到過往車輛的行駛速度是否符合要求．2．測(cè)天體運(yùn)動(dòng)：通過測(cè)量某天體上元素發(fā)出的光波的______，就可以算出此天體相對(duì)地球的運(yùn)動(dòng)情況．3．醫(yī)療：醫(yī)院里用________通過測(cè)定血流的速度,可以檢查大腦、眼底等處的血管病變．多普勒測(cè)速儀頻率超聲波第7頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日核心要點(diǎn)突破一、多普勒效應(yīng)的理解1．多普勒效應(yīng)的產(chǎn)生聲源完成一次全振動(dòng)，向外發(fā)出一個(gè)波長的波，稱為一個(gè)完全波，頻率表示單位時(shí)間內(nèi)完成的全振動(dòng)的次數(shù)．因此波源的頻率又等于單位時(shí)間內(nèi)波源發(fā)出的完全波的個(gè)數(shù)．觀察者聽到的聲音的音調(diào)，是由觀察者接收到的頻率，即單位時(shí)間內(nèi)接收到的完全波的個(gè)數(shù)決定的．第8頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日(1)波源和觀察者相對(duì)介質(zhì)都靜止觀察者接收到的頻率等于波源的頻率．(2)波源和觀察者距離發(fā)生相對(duì)變化．觀察者在單位時(shí)間內(nèi)接收到的完全波的個(gè)數(shù)發(fā)生變化，即感覺到的頻率發(fā)生變化．波源與觀察者如果相互靠近，觀察者接收到的頻率增大；二者如果相互遠(yuǎn)離，觀察者接收到的頻率減?。?頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日2．多普勒效應(yīng)是波的特性，不只有機(jī)械波會(huì)產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，后面所學(xué)的光波、電磁波也會(huì)產(chǎn)生這一現(xiàn)象．特別提醒：發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)，波源產(chǎn)生波的頻率并沒有變化，只是觀察者接收到的波的頻率發(fā)生了變化．第10頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀)1．關(guān)于多普勒效應(yīng)，下列說法中正確的是(

)A．當(dāng)波源與觀察者有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，才會(huì)發(fā)生多普勒效應(yīng)B．當(dāng)波源與觀察者運(yùn)動(dòng)的速度相同時(shí)，不會(huì)發(fā)生多普勒效應(yīng)C．只有機(jī)械波才能發(fā)生多普勒效應(yīng)D．只要波源運(yùn)動(dòng)，就一定會(huì)發(fā)生多普勒效應(yīng)第11頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日解析：選AB.當(dāng)波源與觀察者有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，他們之間的距離必然發(fā)生變化，其距離增大或減小，則觀察者接收到的頻率減小或增大，可知必發(fā)生多普勒效應(yīng)，即A選項(xiàng)正確；而當(dāng)波源與觀察者運(yùn)動(dòng)的速度完全相同時(shí)，無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，相當(dāng)于二者都靜止的情況，不會(huì)發(fā)生多普勒效應(yīng)，故B選項(xiàng)正確，D選項(xiàng)不正確；多普勒效應(yīng)是波動(dòng)過程共有的特征，這里的波動(dòng)包括一切波的傳播過程,故C選項(xiàng)不正確．第12頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日二、發(fā)生多普勒效應(yīng)的幾種情況相對(duì)位置圖示結(jié)論波源S和觀察者A相對(duì)介質(zhì)不動(dòng)，如圖所示f波源＝f觀察者，音調(diào)不變第13頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日相對(duì)位置圖示結(jié)論波源S不動(dòng)，觀察者A運(yùn)動(dòng)，由A―→B或A―→C，如圖所示若靠近波源，由A―→B，則f波源<f觀察者，音調(diào)變高；若遠(yuǎn)離波源，由A―→C則f波源>f觀察者，音調(diào)變低觀察者A不動(dòng)，波源S運(yùn)動(dòng)，由S―→S2，如圖所示f波源<f觀察者，音調(diào)變高第14頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日特別提醒：(1)多普勒效應(yīng)是指所接收到的波的頻率與波源頻率不同的現(xiàn)象，并不是接收到波的強(qiáng)度發(fā)生變化的現(xiàn)象，要正確區(qū)分頻率和強(qiáng)度這兩個(gè)物理量；(2)觀察者垂直于波的傳播方向移動(dòng)時(shí)，不產(chǎn)生多普勒效應(yīng)；(3)波的傳播速度不因波源的移動(dòng)而改變．第15頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀)2．(2011年保定高二檢測(cè))站在火車站臺(tái)上的旅客聽到路過的火車鳴笛聲的音調(diào)(注：音調(diào)由頻率決定，頻率大時(shí)音調(diào)高，頻率小時(shí)音調(diào)低)變化情況，以下說法正確的是(

)A．當(dāng)火車進(jìn)站時(shí)，鳴笛聲的音調(diào)變低B．當(dāng)火車進(jìn)站時(shí)，鳴笛聲的音調(diào)變高C．當(dāng)火車離站時(shí)，鳴笛聲的音調(diào)變低D．當(dāng)火車離站時(shí)，鳴笛聲的音調(diào)變高答案：BC第16頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日課堂互動(dòng)講練類型一對(duì)多普勒效應(yīng)的理解

下面說法中正確的是(

)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)的例1第17頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日【精講精析】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，而波源的頻率并沒有改變，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)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第18頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日【方法總結(jié)】解此類題目的要點(diǎn)是對(duì)多普勒效應(yīng)的概念有一個(gè)清醒的認(rèn)識(shí)，知道波源的振動(dòng)頻率并不隨波源或觀察者的運(yùn)動(dòng)形式的變化而變化，但觀察者接收到的頻率卻與它們運(yùn)動(dòng)形式的變化有著密切的關(guān)系．第19頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日例2

公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(gè)已知頻率的超聲波，結(jié)果該超聲波被那輛轎車反射回來時(shí)，巡警車接收到的超聲波頻率比發(fā)出時(shí)低．類型二多普勒效應(yīng)的應(yīng)用第20頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日(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100km/h，則該轎車是否超速？(3)若該轎車以20m/s的速度行進(jìn)，反射回的頻率應(yīng)怎樣變化？第21頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日【自主解答】

(1)巡警車接收到的超聲波頻率比發(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，故該轎車超速．(3)若該轎車以20m/s的速度行進(jìn)時(shí)，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．第22頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日【答案】

(1)C

(2)超速(3)偏高【方法總結(jié)】多普勒效中判定波源或觀察者的運(yùn)動(dòng)方向，只需比較波源頻率f源和觀察者感受到的頻率f觀間的大小關(guān)系，當(dāng)f源>f觀時(shí)二者間距在增大；f源<f觀時(shí)，二者間距在減小．第23頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日變式訓(xùn)練下面哪些應(yīng)用是利用了多普勒效應(yīng)(

)A．利用地球上接收到遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的光波的頻率來判斷遙遠(yuǎn)天體相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)速度B．公路