3.5 多普勒效应 培优教学课件 高二上学期物理人教版选择性必修第一册

5.多普勒效应第三章

机械波人教版选择性必修第一册

导入新课当警车、火车从身边疾速通过的时候，它们远离的过程中的鸣笛或轰鸣声的音调有什么变化？仔细听远离时音调由高变低音调接收到的频率f多普勒变化效应

学习目标物理观念认识多普勒效应，知道多普勒效应是波特有的现象。科学思维知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别，会分析多普勒现象产生的原因。科学探究通过实验探究当波源和观察者相对运动时，波源的频率与观察者接收到的频率的变化，总结规律。科学态度与责任能列举多普勒效应的应用实例，根据多普勒定律解释生活中的现象，培养科学态度与责任。

重点难点重点1.知道多普勒效应和其特征。2.知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别。难点分析多普勒现象的产生原因和应用。1.多普勒效应2.多普勒效应的应用3.课堂总结4.练习与应用

学习内容第5节多普勒效应一、多普勒效应第5节多普勒效应一、多普勒效应当波源和观察者之间有相对运动时，观察者会感到频率发生变化的现象，叫多普勒效应。奥地利物理学家多普勒（1803——1853）1.多普勒效应注意：频率由波源决定，实际频率并没有变化。多普勒效应是波动过程共有的特征，不仅机械波，电磁波和光波也会发生多普勒效应。1842年，奥地利物理学家多普勒带着女儿在铁道旁散步时就注意到了上面描述的现象。一、多普勒效应2.几个基本概念①波源振动频率f：波源每进行一次全振动，就向外发出一个波，称为一个完全波，波源的频率就等于单位时间内发出的波的个数。②观测者接收的频率f′

:单位时间内观测者接收的完整波的个数。它决定了观察者听到的声音的音调。波源观察者一、多普勒效应3.当观察者与队伍同向行走且速度比队伍的小时，数经过的队伍中的人数，每分钟将小于30个人经过。1.观察者静止不动，数经过的队伍中的人数，每分钟假设有30个人经过。v测=02.当观察者逆着队伍行走时，数经过的队伍中的人数，每分钟将大于30个人经过。观测者观察人数等于“过人频率”3、多普勒效应成因模拟：v测v测观测者观察人数大于“过人频率”观测者观察人数小于“过人频率”一、多普勒效应当波源和观察者都不动时观察者接收到的波的频率f’等于波源的频率f。当波源不动，观察者以v0向波源运动时观察者接收到的波的频率大于波源的频率。一、多普勒效应观察者接收到的波的频率小于波源的频率。当波源不动，观察者以v0远离波源运动时观察者接收到的波的频率大于波源的频率。如果观察者不动，波源向观察者运动一、多普勒效应观察者接收到的波的频率小于波源的频率。如果观察者不动，波源远离观察者运动如果波源不动，观察者做圆周运动观察者接收到的波的频率f’等于波源的频率f。一、多普勒效应观察者感觉到波变得密集，即波长减小，接收到的频率增大。观察者感觉到波变得稀疏，即波长增大，接收到的频率减少。①波源朝观察者运动时②波源远离观察者运动时5.多普勒成因分析一、多普勒效应波源的运动情况观察者运动情况频率的关系波源静止观察者静止观察者接收频率波源的频率波源静止观察者朝着波源运动波源静止观察者远离波源运动波源朝着观察者运动观察者静止波源远离观察者运动观察者静止等于大于大于小于小于总之，当波源与观察者有相对运动时：如果二者相互接近，观察者接收到的频率增大；如果二者相互远离，观察者接收到的频率减小。6.运动和频率的关系注意：波源发出的波的频率并没有改变。多普勒效应是波共有的特征一、多普勒效应例1．如图所示，装有多普勒测速仪的汽车测速监视器安装在公路旁，它向行驶中的车辆发射已知频率的超声波，并接收被车辆反射回来的反射波．当某汽车向测速监视器靠近时，被该汽车反射回来的反射波与测速监视器发出的超声波相比（

）A．频率不变，波速变小 B．波速不变，频率变小C．频率不变，波速变大 D．波速不变，频率变大D二、多普勒效应的应用第5节多普勒效应二、多普勒效应的应用1.测车辆速度交通警车向行进中的车辆发射已知频率的超声波，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.测海水流速测量水在海底的流速，为养殖场寻找适合贝类生长的场所.二、多普勒效应的应用医生向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血流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.3.彩超4.军事应用：脉冲多普勒雷达，多谱勒导航仪中国的歼20第五代隐身战机中国的武直19武装直升机二、多普勒效应的应用距离不变相互远离相互靠近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对照，就可以算出星球靠近或远离我们的速度.观测的频率小于静止时发光频率观测的频率大于静止时发光频率观测的频率等于静止时发光频率4.测星球速度“蓝移”“红移”二、多普勒效应的应用思考1:若波源运动的速度等于波传播的速度会怎么样？波源速度趋于波速,所有波面在一点相切,接收频率趋于无穷大。Su二、多普勒效应的应用思考2:若波源运动的速度大于波传播的速度会怎么样？

当波源在介质中的运动速度大于波在介质中的传播速度时，这时波源（物体）本身的运动会激起介质的扰动，激起另一种波，此时的运动物体充当了另一种波的波源，这种波是一种以运动物体的运动轨迹为中心的一系列球面波。由于球面波的波速u比物体的运动速度vs小，所以就会形成如下图的V形锥面波，这种波叫做击波。击波的包络面成圆锥状，并称之为马赫锥。二、多普勒效应的应用

突破音障进入超音速后，从航空器最前端起会产生一股圆锥形的音锥，在旁观者听来这股震波有如爆炸一般，故称为音爆或声爆

。突破音速的瞬间例2.(多选)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啸声判断飞行炮弹是接近还是远去ABD二、多普勒效应的应用三、课堂总结第5节多普勒效应三、课堂总结

目标一：多普勒效应的理解目标二：多普勒效应的应用测速度测血液流速测星球速度彩超多普勒效应波源频率保持不变相对静止相互靠近相互远离f观＝f波f观＞f波f观＜f波四、练习与应用第5节多普勒效应四、练习与应用1．(多选）如图甲所示，女同学站立不动吹口哨，一位小女孩坐在秋千上来回摆动，据图乙，下列关于小女孩的感受的说法正确的是（

）A．小女孩从A向B运动过程中，她感觉哨声音调变高B．小女孩从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变高C．小女孩在点C向右运动时，她感觉哨声音调不变D．小女孩在点C向左运动时，她感觉哨声音调变低AD四、练习与应用

A

四、练习与应用3．(多选)如图所示，小球P一边贴着水面每秒振动5次，一边沿x轴正方向匀速移动。x=0处是它初始位置。图