多普勒效應課件-高二上學期物理人教版選擇性

教學課件3.5多普勒效應第三章

機械波多普勒效應多普勒效應的應用0102目錄CONTENTS多普勒效應PART1速度與激情?是方程式賽車吸引人的核心要素之一。賽車的最高時速可以超過350公里，這種速度帶來的視覺沖擊和感官刺激是無可比擬的?。如果你在賽道之外觀看，會聽見發(fā)動機聲音時高時低，這是什么原因呢？1842年的一天，奧地利一位名叫多普勒的數(shù)學家、物理學家?guī)е畠赫愤^鐵路交叉處，恰逢一列火車從他身旁駛過，他發(fā)現(xiàn)火車從遠而近時鳴笛聲變響，音調(diào)變尖，而火車從近而遠時鳴笛聲變?nèi)?，音調(diào)變低。他對這個物理現(xiàn)象產(chǎn)生了極大興趣，就進行了研究。他發(fā)現(xiàn)當聲源與觀察者之間相互靠近或遠離時，觀察者聽到的聲音頻率就會不同于聲源發(fā)聲的頻率。當聲源離觀察者遠去時，觀察者接收到的聲波的波長增加，頻率變小，音調(diào)變得低沉；當聲源向觀察者靠近時，觀察者接收到的聲波的波長減小，頻率變大，音調(diào)就變高。奧地利物理學家多普勒（1803——1853）1.定義：當波源和觀察者之間有相對運動時，觀察者會感到頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象，叫多普勒效應.一、多普勒效應思考：為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象？如何解釋？單位時間內(nèi)觀察者數(shù)得的人數(shù)與實際通過的人數(shù)相同。單位時間內(nèi)觀察者數(shù)得的人數(shù)變多。單位時間內(nèi)觀察者數(shù)得的人數(shù)變少?！?.成因模擬：

在模擬實驗中，人不表示介質(zhì)中的質(zhì)點，只代表傳播中的波峰或者波谷，于是“過人頻率”就代表波的頻率。①波源振動頻率f：②觀測者接收的頻率f′

:3.幾個基本概念究竟波源的頻率和觀測者接收到的頻率關系如何？波源每進行一次全振動，就向外發(fā)出一個波，稱為一個完全波，波源的頻率就等于單位時間內(nèi)發(fā)出的波的個數(shù)。單位時間內(nèi)觀測者接收的完整波的個數(shù)。它決定了觀察者聽到的聲音的音調(diào)。4.運動和頻率的關系波源的運動情況觀察者運動情況頻率的關系波源靜止觀察者靜止觀察者接收頻率波源的頻率波源靜止觀察者朝著波源運動波源靜止觀察者遠離波源運動波源朝著觀察者運動觀察者靜止波源遠離觀察者運動觀察者靜止等于大于大于小于小于5.多普勒效應的產(chǎn)生不取決于波源與觀察者之間的距離,觀察者在垂直于波的傳播方向移動時,觀察不到多普勒效應。高中物理選擇性必修第一冊多普勒效應成因分析01.例1.如圖甲所示，某同學站立不動吹口哨，一位女同學坐在秋千上來回擺動，如圖乙，下列關于女同學的感受的說法正確的是(

)A．女同學從A向B運動過程中，她感覺哨聲音調(diào)變低B．女同學從E向D運動過程中，她感覺哨聲音調(diào)變高C．女同學在點C向右運動時，她感覺哨聲音調(diào)不變D．女同學在點C向左運動時，她感覺哨聲音調(diào)變低D例2.如圖表示產(chǎn)生機械波的波源O做勻速運動的情況，圖中的圓表示波峰。(1)該圖表示的是________。A．干涉現(xiàn)象 B．衍射現(xiàn)象C．反射現(xiàn)象 D．多普勒效應(2)波源正在移向________(選填“A”“B”“C”或“D”)點。(3)觀察到波的頻率最低的點是________(選填“A”“B”“C”或“D”)點。DAB例3.一頻率為600Hz的聲源以20rad/s的角速度沿一半徑為0.8m的圓周(圓心為O點)做勻速圓周運動。一觀察者站在離圓心很遠的P點且相對于圓心靜止，如圖所示，則觀察者接收到(

)A．聲源在A點時發(fā)出聲音的頻率等于600HzB．聲源在B點時發(fā)出聲音的頻率等于600HzC．聲源在C點時發(fā)出聲音的頻率等于600HzD．聲源在D點時發(fā)出聲音的頻率小于600HzB多普勒效應的應用PART21.測速儀你知道多普勒效應在生活中有什么應用嗎？多普勒測速

一、多普勒效應的應用交通警察向行進中的車輛發(fā)射頻率已知的超聲波，同時測量反射波的頻率，根據(jù)反射波頻率變化的多少就能知道車輛的速度。2.軍事應用：脈沖多普勒雷達、多譜勒導航儀殲20第五代隱身戰(zhàn)機中國帶刀護衛(wèi)--055導彈驅(qū)逐艦3.測血液流速(彩超):醫(yī)生向人體內(nèi)發(fā)射頻率已知的超聲波,超聲波被血管中的血液反射后又被儀器接收,測出反射波的頻率變化,就能知道血流的速度。這種方法俗稱“彩超”，可以檢查心臟、大腦和眼底血管的病變。經(jīng)顱多普勒檢查彩超理論和實驗都證明，光波或電磁波都有多普勒效應，多普勒效應在科學技術中也有著廣泛的應用。宇宙中的星球都在不停地運動。測量星球上某些元素發(fā)出的光波的頻率，然后與地球上這些元素靜止時發(fā)光的頻率對照，就可以算出星球靠近或遠離我們的速度。天眼利用多普勒效應觀察其他星系4.測星球速度:距離不變相互遠離相互靠近觀測的頻率小于靜止時發(fā)光頻率觀測的頻率大于靜止時發(fā)光頻率觀測的頻率等于靜止時發(fā)光頻率“藍移現(xiàn)象”“紅移現(xiàn)象”知識講解

5.多普勒水流測速儀例4.(多選)(2023·廣州二中月考)下列現(xiàn)象中屬于多普勒效應的是(

)A．夏日雷聲轟鳴不絕B．有兩只相同的音叉，若一只被敲擊振動發(fā)聲，發(fā)現(xiàn)另一只也振動發(fā)聲C．戰(zhàn)場上士兵聽到的敵方炮彈飛行聲音和聽到的我方炮彈飛行聲音不同D．超聲波被血管中的血流反射后，探測器接收到的超聲波頻率發(fā)生變化CD例5.(多選)(2020·全國卷Ⅰ改編)在下列現(xiàn)象中，可以用多普勒效應解釋的有(

)A．雷雨天看到閃電后，稍過一會兒才能聽到雷聲B．觀察者聽到遠去的列車發(fā)出的汽笛聲，音調(diào)會變低C．同一聲源發(fā)出的聲波，在空氣和水中傳播的速度不同D．天文學上觀察到雙星(相距較近、均繞它們連線上某點做圓周運動的兩顆恒星)光譜隨時間的周期性變化BD例6.(多選)(2022·北京四中期中)如圖所示，小球P一邊貼著水面每秒振動5次，一邊沿x軸正方向勻速移動。x＝0處是它的初始位置；圖為恰經(jīng)10個周期時觀察到的水面波，則下列說法正確的是(

)A．位于x軸正方向一側(cè)的觀察