關于高中物理多普勒效應新人教版選修課前自主學案核心要點突破課堂互動講練課標定位知能優化訓練

第五節多普勒效應第2頁,共25頁，2024年2月25日，星期天課標定位學習目標：1.知道多普勒效應這種現象，了解多普勒效應的產生原因．2．能運用多普勒效應解釋一些物理現象．重點難點：多普勒效應的產生原因及多普勒效應的應用．第3頁,共25頁，2024年2月25日，星期天課前自主學案一、多普勒效應1．音調與響度(1)音調：音調由______決定，______高則音調高，______低則音調低．(2)響度：響度由______決定，______大則響度大，______小則響度小．頻率頻率頻率振幅振幅振幅第4頁,共25頁，2024年2月25日，星期天2．多普勒效應指由于波源與觀察者之間有__________，使觀察者感到______變化的現象，它是______年奧地利物理學家_________首先發現的．二、多普勒效應產生的原因由多普勒效應的模擬實驗知：1．波源與觀察者相對靜止時，單位時間內通過觀察者的波峰(或密部)的數目是______的，觀察者觀測到的頻率______波源振動的頻率．相對運動音調1842多普勒一定等于第5頁,共25頁，2024年2月25日，星期天2．波源與觀察者相互靠近時，單位時間內通過觀察者的波峰(或密部)的數目______，觀察者觀測到的頻率______波源的頻率,即觀察到的頻率______．3．波源與觀察者相互遠離時，觀察到的頻率______．增加大于增加變小第6頁,共25頁，2024年2月25日，星期天三、多普勒效應的應用1．交通：大城市中的一些路段通常需限制車速，如學校附近，可在公路上安裝______________，便可監視到過往車輛的行駛速度是否符合要求．2．測天體運動：通過測量某天體上元素發出的光波的______，就可以算出此天體相對地球的運動情況．3．醫療：醫院里用________通過測定血流的速度,可以檢查大腦、眼底等處的血管病變．多普勒測速儀頻率超聲波第7頁,共25頁，2024年2月25日，星期天核心要點突破一、多普勒效應的理解1．多普勒效應的產生聲源完成一次全振動，向外發出一個波長的波，稱為一個完全波，頻率表示單位時間內完成的全振動的次數．因此波源的頻率又等于單位時間內波源發出的完全波的個數．觀察者聽到的聲音的音調，是由觀察者接收到的頻率，即單位時間內接收到的完全波的個數決定的．第8頁,共25頁，2024年2月25日，星期天(1)波源和觀察者相對介質都靜止觀察者接收到的頻率等于波源的頻率．(2)波源和觀察者距離發生相對變化．觀察者在單位時間內接收到的完全波的個數發生變化，即感覺到的頻率發生變化．波源與觀察者如果相互靠近，觀察者接收到的頻率增大；二者如果相互遠離，觀察者接收到的頻率減小．第9頁,共25頁，2024年2月25日，星期天2．多普勒效應是波的特性，不只有機械波會產生多普勒效應，后面所學的光波、電磁波也會產生這一現象．特別提醒：發生多普勒效應時，波源產生波的頻率并沒有變化，只是觀察者接收到的波的頻率發生了變化．第10頁,共25頁，2024年2月25日，星期天即時應用(即時突破，小試牛刀)1．關于多普勒效應，下列說法中正確的是(

)A．當波源與觀察者有相對運動時，才會發生多普勒效應B．當波源與觀察者運動的速度相同時，不會發生多普勒效應C．只有機械波才能發生多普勒效應D．只要波源運動，就一定會發生多普勒效應第11頁,共25頁，2024年2月25日，星期天解析：選AB.當波源與觀察者有相對運動時，他們之間的距離必然發生變化，其距離增大或減小，則觀察者接收到的頻率減小或增大，可知必發生多普勒效應，即A選項正確；而當波源與觀察者運動的速度完全相同時，無相對運動，相當于二者都靜止的情況，不會發生多普勒效應，故B選項正確，D選項不正確；多普勒效應是波動過程共有的特征，這里的波動包括一切波的傳播過程,故C選項不正確．第12頁,共25頁，2024年2月25日，星期天二、發生多普勒效應的幾種情況相對位置圖示結論波源S和觀察者A相對介質不動，如圖所示f波源＝f觀察者，音調不變第13頁,共25頁，2024年2月25日，星期天相對位置圖示結論波源S不動，觀察者A運動，由A―→B或A―→C，如圖所示若靠近波源，由A―→B，則f波源<f觀察者，音調變高；若遠離波源，由A―→C則f波源>f觀察者，音調變低觀察者A不動，波源S運動，由S―→S2，如圖所示f波源<f觀察者，音調變高第14頁,共25頁，2024年2月25日，星期天特別提醒：(1)多普勒效應是指所接收到的波的頻率與波源頻率不同的現象，并不是接收到波的強度發生變化的現象，要正確區分頻率和強度這兩個物理量；(2)觀察者垂直于波的傳播方向移動時，不產生多普勒效應；(3)波的傳播速度不因波源的移動而改變．第15頁,共25頁，2024年2月25日，星期天即時應用(即時突破，小試牛刀)2．(2011年保定高二檢測)站在火車站臺上的旅客聽到路過的火車鳴笛聲的音調(注：音調由頻率決定，頻率大時音調高，頻率小時音調低)變化情況，以下說法正確的是(

)A．當火車進站時，鳴笛聲的音調變低B．當火車進站時，鳴笛聲的音調變高C．當火車離站時，鳴笛聲的音調變低D．當火車離站時，鳴笛聲的音調變高答案：BC第16頁,共25頁，2024年2月25日，星期天課堂互動講練類型一對多普勒效應的理解

下面說法中正確的是(

)A．發生多普勒效應時，波源的頻率變化了B．發生多普勒效應時，觀察者接收的頻率發生了變化C．多普勒效應是在波源與觀察者之間有相對運動時產生的D．多普勒效應是由奧地利物理學家多普勒首先發現的例1第17頁,共25頁，2024年2月25日，星期天【精講精析】當波源與觀察者之間有相對運動時會發生多普勒效應，選項C正確；發生多普勒效應時，觀察者接收到的頻率發生了變化，而波源的頻率并沒有改變，故選項A錯誤，選項B正確；此現象是奧地利物理學家多普勒首先發現的，選項D正確．【答案】

BCD第18頁,共25頁，2024年2月25日，星期天【方法總結】解此類題目的要點是對多普勒效應的概念有一個清醒的認識，知道波源的振動頻率并不隨波源或觀察者的運動形式的變化而變化，但觀察者接收到的頻率卻與它們運動形式的變化有著密切的關系．第19頁,共25頁，2024年2月25日，星期天例2

公路巡警開車在高速公路上以100km/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超聲波，結果該超聲波被那輛轎車反射回來時，巡警車接收到的超聲波頻率比發出時低．類型二多普勒效應的應用第20頁,共25頁，2024年2月25日，星期天(1)此現象屬于(

)A．波的衍射B．波的干涉C．多普勒效應D．波的反射(2)若該路段限速為100km/h，則該轎車是否超速？(3)若該轎車以20m/s的速度行進，反射回的頻率應怎樣變化？第21頁,共25頁，2024年2月25日，星期天【自主解答】

(1)巡警車接收到的超聲波頻率比發出時低，此現象為多普勒效應，選項C正確．(2)因巡警車接收到的頻率低，由多普勒效應知巡警車與轎車在相互遠離，而巡警車車速恒定且在后面，可判斷轎車車速比巡警車車速大，故該轎車超速．(3)若該轎車以20m/s的速度行進時，此時巡警車與轎車在相互靠近，由多普勒效應知反射回的頻率應偏高．第22頁,共25頁，2024年2月25日，星期天【答案】

(1)C

(2)超速(3)偏高【方法總結】多普勒效中判定波源或觀察者的運動方向，只需比較波源頻率f源和觀察者感受到的頻率f觀間的大小關系，當f源>f觀時二者間距在增大；f源<f觀時，二者間距在減小．第23頁,共25頁，2024年2月25日，星期天變式訓練下面哪些應用是利用了多普勒效應(

)A．利用地球上接收到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．公路上的測速雷達向迎面而