3.5多普勒效应 课件-2021-2022学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第一册26张PPT
文档属性
| 名称 | 3.5多普勒效应 课件-2021-2022学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第一册26张PPT |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 3.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-07-29 06:50:39 | ||
图片预览
文档简介
第5节多普勒效应
第三章机械波
在日常生活中,我们都会有这样的经历,当一列鸣着汽笛的火车驶来时,会发现火车汽笛的音调变高;而当火车逐渐远离时,会发现火车汽笛的音调变低。为什么会发生这种现象呢?
新知探究
知识点 多普勒效应
定义：
奥地利物理学家多普勒发现,波源和观察者互相靠近或互相远离时,接收到的波的频率都发生变化。这种现象叫作多普勒效应。
1
新知探究
知识点 多普勒效应
多普勒效应的进一步解释
当波源与观察者相对静止时,接收的频率等于波源振动的频率;
当波源与观察者互相靠近时,接收的频率大于波源振动的频率;
当波源与观察者互相远离时,接收的频率小于波源振动的频率。
1
新知探究
知识点 多普勒效应产生的原因
由多普勒效应的模拟实验知：
1．波源与观察者相对静止时，单位时间内通过观察者的波峰(或密部)的数目是一定的，观察者观测到的频率等于波源振动的频率．
2
新知探究
知识点 多普勒效应产生的原因
2．波源与观察者相互靠近时，单位时间内通过观察者的波峰(或密部)的数目增加，观察者观测到的频率大于波源的频率,即观察到的频率增加．
3．波源与观察者相互远离时，观察到的频率变小．
2
新知探究
知识点 多普勒效应产生的原因
注意：
①在多普勒效应中，波源的频率是不改变的，只是由于波源和观察者之间有相对运动，观察者感到频率发生了变化。
②多普勒效应是波动过程共有的特征，电磁波和光波也会发生多普勒效应。
2
新知探究
知识点 多普勒效应产生的原因
例：下面说法巾正确的是 ( )
A．发生多普勒效应时，波源的频率变化了
B．发生多普勒效应时，观察者接收到的频率发生变化
C．多普勒 是在波源与观察者之间有相对运动时产生的
D．多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的
2
新知探究
知识点 多普勒效应产生的原因
解析：当波源与观察者之间有相对运动时会发生多普勒效应，但波源的频率并没有发生变化，所以A选项错误．多普勒效应产生的本质是观察者接收的频率不等于波源的频率，它首先由奥地利物理学家多普勒发现．
答案：BCD
2
新知探究
知识点 多普勒效应的应用
超神波测速：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。
3
新知探究
知识点 多普勒效应的应用
医用”彩超”：医生向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血流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
新知探究
知识点 多普勒效应的应用
测量星球速度：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。
3
新知探究
知识点 多普勒效应的应用
例：下面哪些应用是利用了多普勒效应 ( )
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．交通警察向行进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时，根据接收到的频率发生的变化，就可知汽车的速度，以便于交通管理
C．铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况
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
3
新知探究
知识点 多普勒效应的应用
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以测定遥远天体相对于地球的运动速度，A选项正确．被反射的电磁波，相当于一个运动的物体发出的电磁波，其频率发生变化，由多普勒效应可求出运动物体的速度，B选项正确．铁路工人根据振动的强弱而对列车的运动作出判断，c选项错误．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，D选项正确
答案：ABD
3
新知探究
名师指点
发生多普勒效应的几种情况
相对位置
图示
结论
波源S和观察者A相对介质不动，如图所示
f波源＝f观察者，音调不变
名师指点
相对位置
图示
结论
波源S不动，观察者A运动，由A―→B或A―→C，如图所示
若靠近波源，由A―→B，则f波源f观察者，音调变低
观察者A不动，波源S运动，由S―→S2，如图所示
f波源名师指点
特别提醒：
(1)多普勒效应是指所接收到的波的频率与波源频率不同的现象，并不是接收到波的强度发生变化的现象，要正确区分频率和强度这两个物理量；
(2)观察者垂直于波的传播方向移动时，不产生多普勒效应；
(3)波的传播速度不因波源的移动而改变．
名师指点
例：新型列车动车组速度可达300 km／h，与该车汽笛声的音调相比，
(1)站在车前方路旁的人听起来音调 (选填“偏高”或“偏低”)．站在车后方路旁的人听起来音调 (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?此时列车汽笛发出的音调变化了吗?
(3)坐在新型列车动车组上一的乘客听起来音调怎样?
名师指点
解析：
(1)站在列车前方的人与列车的距离在靠近，因此听起来音调偏高，站在列车后方的人与列车的距离在远离，因此音调偏低．
(2)迎面来的列车上的乘客听起来音调偏高，此时列车汽笛发出的音调不变
(3)坐在该列车上的乘客与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
1.火车上有一个声源发出频率一定的乐音。当火车静止、观察者也静止时，观察者听到并记住了这个乐音的音调。以下情况中，观察者听到这个乐音的音调比原来降低的是( )
A．观察者静止，火车向他驶来
B．观察者静止，火车离他驶去
C．火车静止，观察者乘汽车向着火车运动
D．火车静止，观察者乘汽车远离火车运动
课堂训练
解析：当观察者与声源相向运动时，观察者接收到的声波的个数增多，所以观察者接收到的频率升高，听到乐音的音调比原来要高。当观察者与声源背向运动时，观察者接收的声波的个数减少，所以观察者接收到的频率降低，听到乐音的音调比原来降低了。综上所述，正确选项为B、D。
答案：B、D
课堂训练
2．关于多普勒效应，下列说法中正确的是( )
A．多普勒效应是由波的干涉引起的
B．多普勒效应说明波源的频率发生改变
C．多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而产生的
D．只有声波才可以产生多普勒效应
课堂训练
解析：多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动产生的，发生多普勒效应时，是观察者感到频率发生了变化，波源的频率是不改变的，故C项正确。
答案：C
课堂训练
3.下列关于多普勒效应的说法中正确的是( )
A．只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应
B．当声源静止，观察者运动时，也可以观察到多普勒效应
C．只要声源在运动，观察者总是感到声音的频率变高
D．当声源相对于观察者运动时，观察者听到的声音的音调可能变高，也可能变低
课堂训练
解析：当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，观察者接收到的频率增大；如果二者远离，观察者接收到的频率减小，所以应选B、D项。
答案：B、D
课堂训练
谢谢
第三章机械波
在日常生活中,我们都会有这样的经历,当一列鸣着汽笛的火车驶来时,会发现火车汽笛的音调变高;而当火车逐渐远离时,会发现火车汽笛的音调变低。为什么会发生这种现象呢?
新知探究
知识点 多普勒效应
定义：
奥地利物理学家多普勒发现,波源和观察者互相靠近或互相远离时,接收到的波的频率都发生变化。这种现象叫作多普勒效应。
1
新知探究
知识点 多普勒效应
多普勒效应的进一步解释
当波源与观察者相对静止时,接收的频率等于波源振动的频率;
当波源与观察者互相靠近时,接收的频率大于波源振动的频率;
当波源与观察者互相远离时,接收的频率小于波源振动的频率。
1
新知探究
知识点 多普勒效应产生的原因
由多普勒效应的模拟实验知：
1．波源与观察者相对静止时，单位时间内通过观察者的波峰(或密部)的数目是一定的，观察者观测到的频率等于波源振动的频率．
2
新知探究
知识点 多普勒效应产生的原因
2．波源与观察者相互靠近时，单位时间内通过观察者的波峰(或密部)的数目增加，观察者观测到的频率大于波源的频率,即观察到的频率增加．
3．波源与观察者相互远离时，观察到的频率变小．
2
新知探究
知识点 多普勒效应产生的原因
注意：
①在多普勒效应中，波源的频率是不改变的，只是由于波源和观察者之间有相对运动，观察者感到频率发生了变化。
②多普勒效应是波动过程共有的特征，电磁波和光波也会发生多普勒效应。
2
新知探究
知识点 多普勒效应产生的原因
例：下面说法巾正确的是 ( )
A．发生多普勒效应时，波源的频率变化了
B．发生多普勒效应时，观察者接收到的频率发生变化
C．多普勒 是在波源与观察者之间有相对运动时产生的
D．多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的
2
新知探究
知识点 多普勒效应产生的原因
解析：当波源与观察者之间有相对运动时会发生多普勒效应，但波源的频率并没有发生变化，所以A选项错误．多普勒效应产生的本质是观察者接收的频率不等于波源的频率，它首先由奥地利物理学家多普勒发现．
答案：BCD
2
新知探究
知识点 多普勒效应的应用
超神波测速：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。
3
新知探究
知识点 多普勒效应的应用
医用”彩超”：医生向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血流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
新知探究
知识点 多普勒效应的应用
测量星球速度：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。
3
新知探究
知识点 多普勒效应的应用
例：下面哪些应用是利用了多普勒效应 ( )
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．交通警察向行进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时，根据接收到的频率发生的变化，就可知汽车的速度，以便于交通管理
C．铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况
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
3
新知探究
知识点 多普勒效应的应用
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以测定遥远天体相对于地球的运动速度，A选项正确．被反射的电磁波，相当于一个运动的物体发出的电磁波，其频率发生变化，由多普勒效应可求出运动物体的速度，B选项正确．铁路工人根据振动的强弱而对列车的运动作出判断，c选项错误．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，D选项正确
答案：ABD
3
新知探究
名师指点
发生多普勒效应的几种情况
相对位置
图示
结论
波源S和观察者A相对介质不动，如图所示
f波源＝f观察者，音调不变
名师指点
相对位置
图示
结论
波源S不动，观察者A运动，由A―→B或A―→C，如图所示
若靠近波源，由A―→B，则f波源
观察者A不动，波源S运动，由S―→S2，如图所示
f波源
特别提醒：
(1)多普勒效应是指所接收到的波的频率与波源频率不同的现象，并不是接收到波的强度发生变化的现象，要正确区分频率和强度这两个物理量；
(2)观察者垂直于波的传播方向移动时，不产生多普勒效应；
(3)波的传播速度不因波源的移动而改变．
名师指点
例：新型列车动车组速度可达300 km／h，与该车汽笛声的音调相比，
(1)站在车前方路旁的人听起来音调 (选填“偏高”或“偏低”)．站在车后方路旁的人听起来音调 (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?此时列车汽笛发出的音调变化了吗?
(3)坐在新型列车动车组上一的乘客听起来音调怎样?
名师指点
解析：
(1)站在列车前方的人与列车的距离在靠近，因此听起来音调偏高，站在列车后方的人与列车的距离在远离，因此音调偏低．
(2)迎面来的列车上的乘客听起来音调偏高，此时列车汽笛发出的音调不变
(3)坐在该列车上的乘客与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
1.火车上有一个声源发出频率一定的乐音。当火车静止、观察者也静止时，观察者听到并记住了这个乐音的音调。以下情况中，观察者听到这个乐音的音调比原来降低的是( )
A．观察者静止，火车向他驶来
B．观察者静止，火车离他驶去
C．火车静止，观察者乘汽车向着火车运动
D．火车静止，观察者乘汽车远离火车运动
课堂训练
解析：当观察者与声源相向运动时，观察者接收到的声波的个数增多，所以观察者接收到的频率升高，听到乐音的音调比原来要高。当观察者与声源背向运动时，观察者接收的声波的个数减少，所以观察者接收到的频率降低，听到乐音的音调比原来降低了。综上所述，正确选项为B、D。
答案：B、D
课堂训练
2．关于多普勒效应，下列说法中正确的是( )
A．多普勒效应是由波的干涉引起的
B．多普勒效应说明波源的频率发生改变
C．多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而产生的
D．只有声波才可以产生多普勒效应
课堂训练
解析：多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动产生的，发生多普勒效应时，是观察者感到频率发生了变化，波源的频率是不改变的，故C项正确。
答案：C
课堂训练
3.下列关于多普勒效应的说法中正确的是( )
A．只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应
B．当声源静止，观察者运动时，也可以观察到多普勒效应
C．只要声源在运动，观察者总是感到声音的频率变高
D．当声源相对于观察者运动时，观察者听到的声音的音调可能变高，也可能变低
课堂训练
解析：当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，观察者接收到的频率增大；如果二者远离，观察者接收到的频率减小，所以应选B、D项。
答案：B、D
课堂训练
谢谢