資源簡介

(共25張PPT)
3.5多普勒效應
第三章 機械波
目錄
04
多普勒效應的應用
03
多普勒效應
02
教學重難點
01
學習目標
目錄
04
多普勒效應的應用
03
多普勒效應
02
教學重難點
01
學習目標
學習目標
1.通過實驗了解多普勒效應及其產生的原因，知道多普勒效應是波特有的現象。
2.知道多普勒效應的簡單應用。
教學重難點
重點：能解釋多普勒效應產生的原因。
難點：能解釋多普勒效應產生的原因。能用多普勒效應解釋有關問題。
仔細聽汽車、飛機由遠而近的鳴笛聲，你會發現什么現象？
靠近時，鳴笛聲越來越尖銳；遠離時，鳴笛聲越來低沉。
這到底是怎么回事？
一、多普勒效應
波源與觀察者相互靠近或者相互遠離時，接收到的波的頻率都會發生變化。人們把這種現象叫作多普勒效應。
1842年，奧地利物理學家多普勒帶著女兒在鐵道旁散步時就注意到了類似上面描述的現象。
演示
蜂鳴器音調的變化
蜂鳴器靠近觀察者時，音調變高（頻率變大）蜂鳴器遠離觀察者時，音調變低（頻率變小）
一、多普勒效應
一、多普勒效應
多普勒的模擬實驗
（1）觀察者靜止不動，數經過的隊伍中的人數，每分鐘假設有30個人經過。f測=f源
（2）當觀察者逆著隊伍行走時，數經過的隊伍中的人數，每分鐘將大于30個人經過。f測>f源
（3）當觀察者與隊伍同向行走且速度比隊伍的小時，數經過的隊伍中的人數，每分鐘將小于30個人經過。f測一、多普勒效應
多普勒成因分析
單位時間內波源發出幾個完全波，觀察者在單位時間內就接收到幾個完全波，故觀察者接收到的頻率等于波源的頻率。
1、波源和觀察者沒有相對運動時
2、觀察者朝波源運動時
觀察者在單位時間內接收到的完全波的個數增多，即接收到的頻率增大。
3、觀察者遠離波源運動時
觀察者在單位時間內接收到的完全波的個數減少，即接收到的頻率減少。
一、多普勒效應
多普勒成因分析
觀察者感覺到波變得密集，即波長減小，接收到的頻率增大。
觀察者感覺到波變得稀疏，即波長增大，接收到的頻率減少。
4、波源朝觀察者運動時
5、波源遠離觀察者運動時
一、多普勒效應
多普勒成因分析
多普勒效應實質：當波源與觀察者有相對運動時，如果二者相互接近，觀察者接收到的頻率增大；如果二者遠離，觀察者接收到的頻率減小．
注意：
多普勒效應是觀察者接收到的波的頻率發生了變化，而波源發出的波的頻率并沒有改變。
一、多普勒效應
思考與討論
由照片是否可知，振動片正在向哪個方向移動？單位時間內是水波槽左邊接收完全波個數多還是右邊接收完全波個數多？
答案：向左邊移動，
左邊接收完全波個數多
二、多普勒效應的應用
交通警察向行進中的車輛發射頻率已知的超聲波,同時測量反射波的頻率,根據反射波頻率變化的多少就能知道車輛的速度。
1.測量汽車速度:
二、多普勒效應的應用
2.測血液流速(彩超):
向人體內發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。
經顱多普勒檢查
彩超
二、多普勒效應的應用
測量星球上某些元素發出的光波的頻率,然后與地球上這些元素靜止時發光的頻率對照,就可以算出星球靠近或遠離我們的速度。
3.測星球速度:
多普勒效應
①定義：當波源和觀察者之間有相對運動時，使觀察者接收到的頻率發生變化的現象。
②成因：如果二者相互接近，觀察者接收到的頻率增大；如果二者相互遠離，觀察者接收到的頻率減小。
③應用：多普勒測速、彩超等。
課堂總結
【典例1】（多選）下列哪些現象屬于多普勒效應(　　)
A.遠去的汽車聲音越來越小
B.炮彈迎面飛來,聲音刺耳
C.火車向你駛來時,音調變高;駛離你而去時, 音調變低
D.大風中, 遠處人的說話聲時強時弱
【正確答案】BC
課堂練習
【典例2】（多選）下列哪些現象屬于多普勒效應(　　)
A．利用地球上接收到的遙遠天體發出的光波的頻率來判斷遙遠天體相對于地球的運動速度
B．交通警察向行進中的汽車發射一個已知頻率的電磁波，波被運動的汽車反射回來，根據接收到的電磁波頻率發生的變化，就能知道汽車的速度，以便于進行交通管理
C．鐵路工人用耳貼在鐵軌上可判斷火車的運動情況
D．有經驗的戰士從炮彈飛行的尖叫聲就能判斷飛行的炮彈是接近還是遠去
【正確答案】ABD
課堂練習
【典例3】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出時低，說明那輛轎車的車速(　　)
A．高于100 km/h　　 B．低于100 km/h
C．等于100 km/h D．無法確定
【正確答案】A
課堂練習
【典例4】超聲波是一種頻率高于20000Hz的聲波，波長很短，廣泛應用于生活與生產實踐．關于超聲波及應用，下列說法中正確的是（　　）
A．在同種介質中，超聲波的速度大于次聲波的速度
B．超聲波的頻率越高衍射本領越強
C．高速公路上的測速儀發出超聲波波長大于所接收波的波長，說明此時車正在靠近測速儀
D．“彩超”檢查身體時，超聲波迎著血液流動方向發射，儀器接收到的反射回波的頻率低于其發射的超聲波的頻率
【正確答案】C
課堂練習
【典例5】單音源發生器裝置在小車上，其發音頻率為f0。圖1中小車沿一圓形跑道做勻速圓周運動，觀察者甲靜止于圓心處，測得頻率為f1；圖2中小車沿直線向左勻速運動，觀察者乙、丙靜止于該直線上，丙在乙的右側，觀察者乙測得頻率為f2，觀察者丙測得頻率為f3，則（　　）
A．
B．
C．
D．f1時而大于f0時而小于f0，
【正確答案】C
課堂練習
【典例6】如圖所示，靜止的雷達測速儀a發射頻率為f0的超聲波，該超聲波被迎面駛來的汽車b反射后，又被a接收到。則（　　）
A．a接收到b的反射波頻率等于f0
B．a的發射波與b的反射波相遇會發生干涉
C．反射波在空氣中的傳播速度與b運動速度有關
D．a根據接收到的反射波的頻率可確定b的速度
【正確答案】D
課堂練習
【典例7】（多選）如圖甲所示，女同學站立不動吹口哨，一位小女孩坐在秋千上來回擺動，據圖乙，下列關于小女孩的感受的說法正確的是（　　）
A．小女孩從A向B運動過程中，她感覺哨聲音調變高
B．小女孩從E向D運動過程中，她感覺哨聲音調變高
C．小女孩在點C向右運動時，她感覺哨聲音調不變
D．小女孩在點C向左運動時，她感覺哨聲音調變低
【正確答案】AD
課堂練習
【典例8】（多選）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處是它初始位置。圖示為恰經10個周期時觀察到的水面波。下列說法正確的是（　　）
A．位于x軸正方向一側的觀測者，接收頻率大于5Hz
B．位于x軸負方向一側的觀測者，接收頻率大于5Hz
C．水面波的傳播速度是0.2m/s，小球勻速移動的速度是0.1m/s
D．水面波的傳播速度是0.4m/s，小球勻速移動的速度是0.2m/s
【正確答案】AC
課堂練習

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