2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理選擇性必修1 第3章機(jī)械波第5節(jié)多普勒效應(yīng)(8)課件

1、多普勒效應(yīng)1.波源與觀察者互相_或者互相_時(shí),接收到的頻率都會(huì)_,這種現(xiàn)象叫做多普勒效應(yīng).2當(dāng)波源與觀察者相對靜止時(shí),1 s內(nèi)通過觀察者的波峰(或密部)的數(shù)目是一定的,觀察到的頻率_波源振動(dòng)的頻率；當(dāng)波源與觀察者相向運(yùn)動(dòng)時(shí),1 s內(nèi)通過觀察者的波峰(或密部)的數(shù)目_,觀察到的頻率_；反之,當(dāng)波源與觀察者互相_時(shí),觀察到的頻率_.3多普勒效應(yīng)在科學(xué)技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用.交通警察可以用來測量汽車的_,醫(yī)生可用來測量血流的速度,這種方法俗稱為“_”.答案：1靠近遠(yuǎn)離發(fā)生變化2等于增加增加遠(yuǎn)離變小3速度彩超(1)定義：由于波源和觀察者之間有相對運(yùn)動(dòng),使觀察者感到頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象叫做多普勒效應(yīng).(2)成

2、因：聲源完成一次全振動(dòng),向外發(fā)出一個(gè)波長的波,頻率表示單位時(shí)間內(nèi)完成的全振動(dòng)的次數(shù),因此波源的頻率等于單位時(shí)間內(nèi)波源發(fā)出的完全波的個(gè)數(shù),而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)間接收到的完全波的個(gè)數(shù)決定的.當(dāng)波源和觀察者相對介質(zhì)都靜止不動(dòng),即二者沒有相對運(yùn)動(dòng)時(shí).單位時(shí)間內(nèi)波源發(fā)出幾個(gè)完全波,觀察者在單位時(shí)間內(nèi)就接收到幾個(gè)完全波.觀察者接收到的頻率等于波源的頻率.當(dāng)波源和觀察者有相對運(yùn)動(dòng)時(shí),觀察者接收到的頻率會(huì)改變.如火車出站鳴笛時(shí),我們感到音調(diào)變低,即因?yàn)榻邮盏降念l率減小的情況.總之,當(dāng)波源與觀察者有相對運(yùn)動(dòng)時(shí),如果二者相互接近,觀察者接收到的頻率增大；如果二者遠(yuǎn)離,觀察者接

3、收到的頻率減小.注意：在多普勒效應(yīng)中,波源的頻率是不改變的,只是由于波源和觀察者之間有相對運(yùn)動(dòng),觀察者感到頻率發(fā)生了變化.多普勒效應(yīng)是波動(dòng)過程共有的特征,電磁波和光波也會(huì)發(fā)生多普勒效應(yīng).(3)應(yīng)用超聲波測速：發(fā)射裝置向行進(jìn)中的車輛發(fā)射頻率已知的超聲波,同時(shí)測量反射波的頻率.據(jù)反射波頻率的變化的多少可以知道車輛的速度.紅移現(xiàn)象：在20世紀(jì)初,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)許多星系的譜線有“紅移現(xiàn)象”,所謂“紅移現(xiàn)象”,就是整個(gè)光譜結(jié)構(gòu)向光譜紅色的一端偏移,這種現(xiàn)象可以用多普勒效應(yīng)加以解釋：由于星系遠(yuǎn)離我們運(yùn)動(dòng),接收到的星光的頻率變小,譜線就向頻率變小(即波長變大)的紅端移動(dòng).科學(xué)家從紅移的大小還可以算出這種遠(yuǎn)離運(yùn)

4、動(dòng)的速度.這種現(xiàn)象,是證明宇宙在膨脹的一個(gè)有力證據(jù).醫(yī)用“彩超”：向人體發(fā)射頻率已知的超聲波,超聲波被血管中的血液反射后被儀器接收.測出反射波的頻率變化,就能知道血流的速度,據(jù)此診斷疾病.可據(jù)火車汽笛的音調(diào)的變化可以判斷火車是進(jìn)站還是出站；據(jù)炮彈飛行的尖叫聲可以判斷炮彈飛行的方向等.【例1】公路巡警開車在高速公路上以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,如果該電磁波被那輛轎車反射回來時(shí),巡警車接收到的電磁波頻率比發(fā)出時(shí)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/h D無法確定【答案】A【解析】由

5、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正確.【思維點(diǎn)悟】由前面的分析可得出：當(dāng)波源與觀察者遠(yuǎn)離時(shí),頻率變低；當(dāng)波源與觀察者靠近時(shí),頻率變高.對應(yīng)練習(xí)火車上有一個(gè)聲源發(fā)出頻率一定的樂音.當(dāng)火車靜止、觀察者也靜止時(shí),觀察者聽到并記住了這個(gè)樂音的音調(diào).以下情況中,觀察者聽到這個(gè)樂音的音調(diào)比原來降低的是()A觀察者靜止,火車向他駛來B觀察者靜止,火車離他駛?cè)火車靜止,觀察者乘汽車向著火車運(yùn)動(dòng)D火車靜止,觀察者乘汽車遠(yuǎn)離火車運(yùn)動(dòng)解析：當(dāng)觀察者與聲源相向運(yùn)動(dòng)時(shí),觀察者接收到的聲波的個(gè)數(shù)增多,所以觀察者接收到的頻率升高,聽到樂音的音調(diào)比原來要高.當(dāng)觀察者與聲源背向運(yùn)動(dòng)時(shí),觀察者接收的聲波的個(gè)數(shù)減少,所以觀察者接收到的頻率降低,聽到樂音的音調(diào)比原來降低了.綜上所述,正確選項(xiàng)為B、D.答案：B、D【例2】一固定的超聲波源發(fā)出頻率為100 kHz的超聲波,一輛汽車從遠(yuǎn)處向超聲波源迎面駛來,在超