7多普勒效應(yīng)正式版

1、第十二章機(jī)械波7.多普勒效應(yīng)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1知道波源的頻率與觀察者接收到的頻率的區(qū)別2知道什么是多普勒效應(yīng) ？3能運用多普勒效應(yīng)解釋一些物理現(xiàn)象【重點難點】多普勒效應(yīng)現(xiàn)象；接收頻率變化而波源頻率不變的原理【課前預(yù)習(xí)】1. 奧地利物理學(xué)家多普勒發(fā)現(xiàn)： 波源和觀察者互相 靠近或互相遠(yuǎn)離時，接收到的波的頻率 都發(fā)生變化的現(xiàn)象叫做多普勒效應(yīng)。2. 當(dāng)波源與觀察者相對靜止時，接收的頻率 等于波源振動的頻率；當(dāng)波源與觀察者互相靠 近時，接收的頻率大于波源振動的頻率；當(dāng)波源與觀察者互相遠(yuǎn)離時， 接收的頻率小于波源 振動的頻率。3. 交通警車通過分析行進(jìn)中車輛反射波頻率的變化確定車輛的速度；通過對比運動天體與地

2、球某元素發(fā)射的光波的頻率的不同來確定天體速度?！绢A(yù)習(xí)檢測】1 關(guān)于多普勒效應(yīng)，下列說法正確的是（）A 多普勒效應(yīng)是由波的干涉引起的B 多普勒效應(yīng)說明波源的頻率發(fā)生改變C.多普勒效應(yīng)是由于波源和觀察者之間有相對運動而產(chǎn)生的D 只有聲波才可產(chǎn)生多普勒效應(yīng)）B .光波也有多普勒效應(yīng)2關(guān)于多普勒效應(yīng)下列說法中正確的是（A 只有聲波才有多普勒效應(yīng)C.只有機(jī)械波才有多普勒效應(yīng)D .電磁波不能發(fā)生多普勒效應(yīng)3.下列哪些現(xiàn)象是多普勒效應(yīng)引起的（）A .遠(yuǎn)去的汽車聲音越來越小B .炮彈迎面飛來，聲音刺耳C.火車離你而去，音調(diào)變低D .大風(fēng)中，遠(yuǎn)處人的說話聲時強(qiáng)時弱【參考答案】【預(yù)習(xí)檢測】1.C 2.B 3.B、

3、C 堂中互動【典題探究】例1以下關(guān)于多普勒效應(yīng)的說法中正確的是（）A. 有多普勒效應(yīng)時，波源的振動頻率發(fā)生變化B. 有多普勒效應(yīng)時，波源的振動頻率并沒有發(fā)生變化C. 多普勒效應(yīng)實際上是指波速相對介質(zhì)發(fā)生變化D. 人與波源有相對運動時，觀察到的頻率一定發(fā)生變化解析：當(dāng)觀察者與聲源有相對運動（接近或遠(yuǎn)離），觀察者測得聲波頻率有變化，但波源的頻率不變.當(dāng)觀察者盡管有相對運動，但距離不變時，此時不會出現(xiàn)多普勒效應(yīng)，B選項正確.拓展:若觀察者與聲源在一直線上發(fā)生相對運動，則必發(fā)生多普勒效應(yīng).若觀察者與聲源的相對運動不共線（如圓周運動）則就不一定發(fā)生多普勒效應(yīng) .例2公路巡警開車在高速公路上以100 km

4、/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)出一個已知頻率的電磁波，如果該電磁波被那輛轎車反射回來時，巡警車接收到的電磁波頻率比發(fā)出時低，說明那輛轎車的車速（）A.高于 100 km/hB .低于 100 km/hC.等于100 km/hD.無法確定解析：由多普勒效應(yīng)知，巡警車接收到的頻率低了，即觀察者接收到的頻率低了，說明轎車和巡警車在相互遠(yuǎn)離， 而巡警車速度恒定，因此可以判定轎車的速度比巡警車速度大，故A選項正確.拓展：當(dāng)波源與觀察者遠(yuǎn)離時，頻率變低；當(dāng)波源與觀察者靠近時，頻率變高例3.一警車上的警報器發(fā)射頻率f=1 000 Hz的聲波，警車遠(yuǎn)離靜止的觀察者向一懸崖行駛，車速v

5、=10 m/s，已知聲音在空氣中的傳播速度為v 聲=330 m/s，試問：（1）觀察者直接從警報器聽到的聲音頻率是多大？（2 ）觀察者聽到從懸崖反射的聲音頻率是多大？解析：首先應(yīng)分清楚三個速度，即波的傳播速度、波源的速度、觀察者的速度，當(dāng)波源背離觀察者運動時，相當(dāng)于波長變長；觀察者聽到從懸崖反射回的聲音，相當(dāng)于有一聲源以速度v靠近觀察者，此時波長變短.（1） 當(dāng)警車遠(yuǎn)離觀察者時，其波長增大vT,則單位時間通過觀察者的完全波的個數(shù)，即觀 察者聽到的聲音頻率為,V 聲330f '= f=X1 000 Hz=970.6 Hz.v聲 v 330 10（2） 觀察者聽到從懸崖反射的聲音，等效于有一波源以速度 v靠近靜止的觀察者所發(fā)聲音， 此時波長減小vT，所以觀察者聽到從懸崖反射的聲音頻率為 V聲330f " f=X1 000 Hz=1 03