第三章　5　多普勒效应—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理选修第一册课件(共16张PPT)

(共16张PPT)
5　多普勒效应
自主阅读
自我检测
1.多普勒效应
波源与观察者相互靠近或者相互远离时,接收到的波的频率都会发生变化的现象。
2.多普勒效应产生的原因
波源与观察者之间的相互靠近或者相互远离。
自主阅读
自我检测
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)测星球速度:测量星球上某些元素发出的光波的频率,然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照,就可以算出星球靠近或远离我们的速度。
自主阅读
自我检测
正误判断
1.产生多普勒效应时,波源的振动频率并没有发生变化。(　　)
2.我们在剧场听演唱会时,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。(　　)
√
×
解析: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。
×
×
问题
当堂检测
对多普勒效应的理解
情境探究
如图所示,男同学站立不动吹口哨,一位女同学坐在秋千上来回摆动,当女同学靠近或远离男同学时,她感觉的哨音有变化吗?
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,她都感觉哨声音调变高;反之,女同学向左运动时,她都感觉音调变低。
问题
当堂检测
知识归纳
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。
问题
当堂检测
4.波源与观察者相对位置变化与频率的关系
问题
当堂检测
典例剖析
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?
问题
当堂检测
解析:(1)站在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。
答案:(1)偏高　偏低　(2)偏高　不变　(3)不变
问题
当堂检测
规律方法
对多普勒效应的理解
观察者听到的音调的高、低取决于他接收到的声波频率的大小。在声源发声频率不变的情况下,观察者接收到的频率的变化情况取决于两者之间的距离是否变化。
问题
当堂检测
变式训练(多选)下列关于多普勒效应的说法正确的是(　　)
A.只有声波才能发生多普勒效应
B.当观察者靠近声源时,听到声音的音调升高,说明声源的频率升高了
C.当声源和观察者同时以相同的速度向同一方向运动时,不会发生多普勒效应
D.火车离站时,站台上的旅客听到火车的汽笛声音调降低
问题
当堂检测
答案:C
D　
解析:多普勒效应是波的共有特征,不仅是声波等机械波,电磁波和光波也会发生多普勒效应,故选项A错误;发生多普勒效应时,声源的频率并没有发生变化,而是观察者接收到的频率发生了变化,故选项B错误;当波源和观察者以相同的速度同向运动时,两者之间无相对运动,不会发生多普勒效应,故选项C正确;火车离站时,站台上的旅客和火车相互远离,听到火车的汽笛声音调降低,故选项D正确。
问题
当堂检测
1.下列应用中没有应用多普勒效应的是(　　)
A.利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度
B.交通警察向进行中的汽车发射一个已知频率的电磁波,波被运动的汽车反射回来,根据接收到的频率发生的变化,就知道汽车的速度,以便于进行交通管理
C.铁路工人将耳朵贴在铁轨上可判断火车运动情况
D.有经验的战士从炮弹飞行的尖叫声判断飞行炮弹是接近还是远去
答案:C　
解析:铁路工人将耳朵贴在铁轨上来判断火车的运动情况,是利用声音在铁轨中传播速度大于在空气中的传播速度这一规律,故选项C没有应用。
问题
当堂检测
2.以下关于多普勒效应的说法正确的是(　　)
A.产生多普勒效应时,波源的振动频率发生变化
B.产生多普勒效应时,波源的振动频率并没有发生变化
C.多普勒效应实际上是指波速相对介质发生变化
D.人与波源有相对运动时,接收到的频率一定发生变化
答案:B　
解析:当观察者与波源有相对运动(接近或远离)时,观察者测得的频率有变化,但波源的频率不变。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。
问题
当堂检测
3.频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动,以u表示声源的速度,v表示声波的速度,且uA.v增大　f增大
B.v增大　f不变
C.v不变　f增大
D.v减小　f不变
答案:C　
解析:在发生多普勒效应时,声源发出声音在介质中的传播速度是不变的,声源的频率也是不变的,只有接收者收到声音的频率发生变化,故选项C正确。