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5多普勒效应,填一填,练一练,1.多普勒效应(见课本第37页)由于波源与观察者之间有相对运动,使观察者感到接收到的波的频率发生了变化的现象叫多普勒效应。2.多普勒效应产生的原因(见课本第37页)(1)波源与观察者相对静止时,1s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)当波源与观察者相互靠近时,1s内通过观察者的波峰(或密部)的数目增加,观察到的频率增加;反之,当波源与观察者互相远离时,观察到的频率降低。,填一填,练一练,3.多普勒效应的应用(见课本第37页)(1)测量汽车速度: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。(2)测星球速度: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相对照,就可以算出星球靠近或远离我们的速度。(3)测血液流速:向人体内发射已知频率的超声波,超声波被血管中的血液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。,填一填,练一练,根据多普勒效应,下列说法正确的是()A.当波源与观察者有相对运动时,观察者接收到的频率一定与波源发出的频率相同B.当波源与观察者同向运动时,观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低C.当波源与观察者相向运动时,观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高D.当波源与观察者反向运动时,观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低,填一填,练一练,解析:当波源与观察者的相对距离减小时,观察者单位时间内接收到的完全波的个数增多,即观察者接收到的频率比波源发出的频率高;当二者的相对距离增大时,观察者单位时间内接收到的完全波的个数减少,即观察者接收到的频率比波源发出的频率低。当波源与观察者有相对运动或同向运动时,二者的相对距离可能增大,也可能减小,故选项A、B错误。当波源与观察者相向运动时,二者的相对距离减小,故选项C正确。当波源与观察者反向运动时,二者的相对距离增大,选项D正确。答案:CD,探究,探究对多普勒效应的理解问题导引如图所示,男同学站立不动吹口哨,一位女同学坐在秋千上来回摆动,当女同学靠近或远离男同学时,她感觉的哨音有变化吗?,探究,探究,名师精讲1.多普勒效应是指观察者所接收到的波的频率与波源频率不同的现象,并不是接收到的波的强度发生变化的现象。2.发生多普勒效应时,波源的频率并没有变化,是接收者接收到的频率(单位时间内接收到的完整波的个数)发生变化(大于或小于波源频率)。3.多普勒效应的产生不是取决于波源与观察者之间的距离,而是取决于二者相对速度的大小和方向。,探究,4.波源与观察者相对位置变化与频率的关系。,探究,探究,典例剖析【例题】新型列车动车组速度可达487.3km/h,与该车汽笛声的音调相比。(1)站在车运动前方路旁的农民听起来音调(选填“偏高”或“偏低”)。站在车运动后方路旁的农民听起来音调(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?此时列车汽笛声的音调变化了吗?(3)坐在新型列车动车组上的乘客听起来音调怎样?点拨:观察者接收频率的变化音调的变化,探究,解析:(1)站在车运动前方的农民与列车在靠近,因此听起来音调偏高;站在车运动后方的农民与列车在远离,因此听起来音调偏低。(2)迎面来的另一列车上的乘客听起来音调偏高,此时列车汽笛声的音调不变。(3)坐在新型列车动车组上的乘客与该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,探究,变式训练导学号38190055下列关于多普勒效应的说法,正确的是()A.只有声波才能发生多普勒效应B.当观察者靠近声源时,听到声音的音调升高,说明声源的频率升高了C.当声源和观察者同时以相同的速度向同一方向运动时,不会发生多普勒效应D.火车离站时,站台上的旅客听到火车的汽笛声音调降低,探究,解析:多普勒效应是波的共有特征,不仅是声波等机械波,电磁波和光波也会发生多普勒效应,A错误;发生多普勒效应时,声源的频率并没有发生变化,而是观察者接收到的频率发生了变化,B错误;当波源和观察者以相同的速度同向运动时,两者之间无相对运动,不会发生多普勒效应,C正确;火车离站时,站台上的旅客和火车相互远离,听到火车的汽笛声音调降低,D正确。答案:CD,12345,1.下面说法中正确的是()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,观察者观察到的频率发生了变化C.多普勒效应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解析:当声源和观察者之间有相对运动时,会发生多普勒效应,选项C正确;但声源的频率并没有发生变化,选项A错误;多普勒效应产生的本质是观察者观察到的频率不等于波源频率,它首先由奥地利物理学家多普勒发现,选项B、D正确。答案:BCD,12345,2.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.如果声源静止,就观察不到多普勒效应C.当声源朝着观察者运动时,声源的频率变高D.当声源相对于观察者运动时,观察者听到的声音的频率可能变高,也可能变低解析:波源运动时,波源与观察者距离不一定变化,不一定发生多普勒效应,A错;声源静止时,若观察者相对声源运动,能发生多普勒效应,B错;声源朝着观察者运动时,声源频率不变,观察者接收到的频率变高,C错;声源相对观察者运动时,二者距离可能增大,也可能减小,故观察者接收到的频率可能变低,也可能变高,D对。答案:D,12345,3.产生机械波的波源O做匀速运动的情况如图所示,图中的圆表示波峰。该图表示的是()A.干涉现象B.衍射现象C.反射现象D.多普勒效应解析:图示波源左方的波面密集,右方的波面稀疏,可知该图表示的是多普勒效应中波源运动的情况,选项D正确。答案:D,12345,4.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,12345,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,选项A正确。由多普勒效应可求出运动物体的速度,选项B正确。铁路工人根据振动的强弱而对火车的运动作出判断,选项C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,选项D正确。答案:ABD,12345,5.导学号38190056(选做题)随着科技的发展和作战的需要,现在的战斗机飞得越来越快,甚至有些战斗机的速度超过了声音在空气中的传播速度。假设某爆炸声在空气中的传播速度为340m/s,一架战斗机正在爆炸点附近远离它飞行,要使飞行员听不到爆炸声,战斗机飞行的速度至少多大?解析:要使飞行员恰好听不到爆炸声,即飞行员正好一个声波也接收不到,则他随战斗机运动的速度应与波峰前进的速度一样,即战斗机应以340m/s的速度飞行远离爆炸点。答案:340m/s,
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