高中物理 125多普勒效应课件 新人教版选修34.ppt

课前自主导学 当堂双基达标 课堂互动探究 课后知能检测 教学教法分析 教学方案设计 5多普勒效应 课标要求1 知道什么是多普勒效应 了解多普勒效应的产生原因 2 能运用多普勒效应解释一些物理现象 课标解读1 知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别 2 知道什么是多普勒效应 知道它是在波源与观察者之间有相对运动时产生的现象 3 了解多普勒效应的一些应用 4 通过学习的过程 培养学生观察生活 掌握知识 运用知识的能力 教学地位本节内容要求不高 学生要知道频率变化与相对运动的关系 能根据多普勒效应分析实际问题 新课导入建议奥地利有一位名叫多普勒的数学家 物理学家 1842年的某一天 他正路过铁路交叉处 恰逢一列火车从他身旁驰过 他发现火车从远而近时汽笛声变响 音调变尖 而火车从近而远时汽笛声变弱 音调变低 他通过研究得出了相关规律 这节课我们共同探究一下这个规律 教学流程设计 1 基本知识 1 多普勒效应由于波源与观察者之间有 使观察者感到的现象 相对运动 频率改变 2 多普勒效应产生的原因 波源与观察者相互靠近时 单位时间内通过观察者的波峰 或密部 的数目 观察者观测到的频率 波源的频率 即观察到的频率 波源与观察者相互远离时 观察到的频率 增加 大于 增加 变小 3 多普勒效应的应用 测量汽车速度交通警车向行进中的车辆发射已知的超声波 同时测量的频率 根据反射波的多少就能知道车辆的速度 测星球速度测量星球上某些元素发出的光波的 然后与地球上这些元素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 频率 反射波 频率变化 频率 静止 测血液流速向人体内发射已知的超声波 超声波被血管中的血液后又被仪器接收 测出反射波的 就能知道血流的速度 频率 反射 频率变化 2 思考判断 1 声源与观察者相互靠近时 声源的频率增大 2 当波源和观察者向同一个方向运动时 一定会发生多普勒效应 3 任何波都可以发生多普勒效应 3 探究交流火车进站和出站时 坐在火车上的乘客 能感受到汽笛的音调发生变化吗 提示 坐在火车上的乘客感到汽笛声未变 是因为声源相对听者是静止的 路旁的人感到汽笛音调发生变化 是因为声源相对听者是运动的 问题导思 1 什么是多普勒效应 2 多普勒效应的成因是什么 3 多普勒效应中是波源的频率变化了吗 1 波源频率声源完成一次全振动 向外发出一个波长的波 称为一个完全波 频率表示单位时间内完成的全振动的次数 因此波源的频率又等于单位时间内波源发出的完全波的个数 2 接收频率 1 波源和观察者相对静止 观察者接收到的频率等于波源的频率 2 波源和观察者有相对运动 观察者在单位时间内接收到的完全波的个数发生变化 即感觉到波的频率发生变化 波源与观察者如果相互靠近 观察者接收到的频率增大 二者如果相互远离 观察者接收到的频率减小 3 音调音调由频率决定 频率高则音调高 频率低则音调低 观察者听到的声音的音调 是由观察者接收到的频率 即单位时间内接收到的完全波的个数决定的 4 成因发生多普勒效应时 一定是由于波源与观察者之间发生了相对运动 多选 假如一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300hz 在汽车向你驶来又擦身而过的过程中 下列说法正确的是 a 当汽车向你驶来时 听到喇叭声音的频率大于300hzb 当汽车向你驶来时 听到喇叭声音的频率小于300hzc 当汽车和你擦身而过后 听到喇叭声音的频率大于300hzd 当汽车和你擦身而过后 听到喇叭声音的频率小于300hz 审题指导 解答本题时应把握以下两点 1 当观察者与波源的距离减小时 观察者接收到的频率变大 2 当观察者与波源的距离增大时 观察者接收到的频率变小 解析 当汽车向你驶来时 两者距离减小 你单位时间内接收的声波个数增多 频率升高 将大于300hz 故a选项正确 当汽车和你擦身而过后 两者距离变大 你单位时间内接收的声波个数减少 频率降低 将小于300hz 故d选项正确 答案 ad 1 多选 关于多普勒效应 下列说法中正确的是 a 当波源与观察者有相对运动时 才会发生多普勒效应b 当波源与观察者运动的速度相同时 不会发生多普勒效应c 只有机械波才能发生多普勒效应d 只要波源运动 就一定会发生多普勒效应 解析 当波源与观察者有相对运动时 他们之间的距离必然发生变化 其距离增大或减小 则观察者接收到的频率减小或增大 可知必发生多普勒效应 即a选项正确 而当波源与观察者运动的速度完全相同时 无相对运动 相当于二者都静止的情况 不会发生多普勒效应 故b选项正确 d选项不正确 多普勒效应是波动过程共有的特征 这里的波动包括一切波的传播过程 故c选项不正确 答案 ab 问题导思 1 波源不动 观察者向波源靠近 音调如何变化 2 只要波源和观察者之间发生相对运动 就一定发生多普勒效应吗 三种情况比较如下 新型列车动车组速度可达300km h 与该车汽笛声的音调相比 1 站在车前方路旁的人听起来音调 选填 偏高 或 偏低 站在车后方路旁的人听起来音调 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 此时列车汽笛发出的声波频率变化了吗 3 坐在新型列车动车组上的乘客听起来音调怎样 审题指导 1 接收者与列车靠近时 音调变高 2 接收者与列车远离时 音调变低 3 接收者与列车无相对运动时 音调不变 解析 1 站在列车前方的人与列车的距离在减小 因此听起来音调偏高 站在列车后方的人与列车的距离在增大 因此音调偏低 2 迎面来的列车上的乘客听起来音调偏高 此时列车汽笛发出的声波频率不变 3 坐在该列车上的乘客与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 音调偏高频率不变 3 音调不变 2 多选 2014 临汾检测 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 根据接收到的频率发生的变化 就知道汽车的速度 以便于进行交通管理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 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星体相对地球远离的速度 故a选项正确 被反射的电磁波 相当于一个运动的物体发出的电磁波 其频率发生变化 由多普勒效应的计算公式可以求出运动物体的速度 故b选项正确 对于c选项 铁路工人是根据振动的强弱而对列车的运动作出判断的 故不正确 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 故d选项正确 答案 abd 频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速行动 以v表示声源的速度 v表示声波的速度 v v f 表示接收器接收到的频率 若v增大 则 a f 增大 v增大b f 增大 v不变c f 不变 v增大d f 减小 v不变 正确解答 正确理解是 声波在空气中的传播速度v与声源的速度v无关 所以v增大 v不变 选项a c错 频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动 接收器在单位时间内接收到的完全波个数比声源在单位时间内发出的完全波个数多 即接收器接收到的频率f 大于声源的频率 并且f 随声源速度v的增大而增大 所以选项b正确 d错误 答案 b 易错分析 没有掌握机械波在介质中传播的规律 不理解产生多普勒效应的原因 错选a 1 关于多普勒效应 下列说法正确的是 a 多普勒效应是由于波的干涉引起的b 多普勒效应说明波源的频率发生变化c 多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而产生的d 只有声波才可以产生多普勒效应 解析 多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动 而感到频率发生改变的现象 答案 c 2 当火车进站鸣笛时 我们在车站听到的声音的频率和音调 a 变低 变高b 不变 变高c 变高 变高d 不知声速和火车车速 不能判断 解析 火车进站鸣笛时 声源与观察者距离减小 观察者感受到的频率变大 音调变高 答案 c 3 2014 沈阳检测 声波从声源发出 在空中向外传播的过程中 a 波速在逐渐变小b 频率在逐渐变小c 振幅在逐渐变小d 波长在逐渐变小 答案 c 4 公路巡警开车在高速公路上以100km h的恒定速度巡查 在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波 结果该电磁波被那辆轿车反射回来时 巡警车接收到的电磁波频率比发出时低 1 此现象属于 a 波的衍射b 波的干涉c 多普勒效应d 波的反射 2 若该路段限速为100km h 则轿车是否超速 3 若轿车以20m s的