12.5-12.6—人教版高中物理选修3-4课件+素材

高考导航 1.基本考察点：多普勒效应； 2.难点与常考点：观察者接收频率的变化； 3.题型及难度：以选择题为主，难度中等。 12.5 多普勒效应 1．多普勒效应 (1)音调：音调由频率决定，频率高则音调高，频率低则音调低。 (2)多普勒效应：波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的波的频率都会发生变化的现象叫做多普勒效应，多普勒效应是波独有的特征，由奥地利物理学家多普勒首先发现。 2．多普勒效应产生的原因 (1)波源与观察者相对静止时，1 s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，1 s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，观察到的频率变小。 (3)若观察者远离的速度等于波传播的速度，则观察者接收不到波，即 一、多普勒效应 3．多普勒效应的解释 (1)波源和观察者相对静止 在单位时间内，波源发出多少个完全波，观察者就接收到多少个完全波，因此 波源=观察者，观察者感到波的频率不变，即音调不变。如图甲。 一、多普勒效应 (2)波源不动,观察者运动 波源频率不变,当观察者靠近波源时,在单位时间内观察者向着波源移动一段距离,与观察者不动的情况相比,观察者在单位时间内接收到(遇到)的完全波的个数增多,即接收到的频率增大,波源<观察者,从而使观察者感到音调比两者相对静止时的音调高,如图乙所示。同理若观察者远离波源运动,则有波源>观察者,即接收到的频率减小,音调比原来低;若观察者远离的速度等于波传播的速度,则观察者接收不到波,即f观察者=0. 一、多普勒效应 (3)观察者不动,波源动 设波源频率不变,而波源靠近观察者,由于波向前传播1个波长的距离时,波源也向前运动一段距离,这样使波传播的波长减小.在空间传播的波在同样的距离上包含完全波的个数增多,因此单位时间内观察者接收到完全波的个数比二者相对静止时多,因此有波源<观察者,观察者感觉到波源的频率增加,音调比两者相对静止时要高,如图丙所示.同理,当波源远离观察者时波源>观察者. 一、多普勒效应 总之：当波源与观察者相互靠近时观察者>波源,音调比两者相对静止时高. 当波源与观察者相互远离时，观察者<波源,音调比两者相对静止时要低。 一、多普勒效应 说明： ①在多普勒效应中,波源的频率是不改变的,只是由于波源和观察者之间有相对运动,观察者感到频率发生了变化； ②多普勒效应是波共有的特征,电磁波和光波也会发生多普物效应； ③多普勒效应的产生不是取决于波源距观察者的距离,而是取决于波源于波源相对观察者运动速度的大小和方向.观察者在垂直于波的传播方向移动时,不产生多普勒效应。 例1.关于多普勒效应，下列说法正确的是（　　） A．发生多普勒效应时，波源的频率发生了变化 B．发生多普勒效应时，观察者接收到的频率发生了变化 C．当观察者和波源速度相同时，会发生多普勒效应 D．只有声波才能发生多普勒效应 B 一、多普勒效应 例2.一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比（　　） A．波速变大 B．波速不变 C．频率变高 D．频率不变 一、多普勒效应 BC 例3.当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到的汽笛声的音调变高了，这是因为（　　） A．声源振动的频率变高了 B．声波传播的速度变大了 C．耳膜振动的频率变大了 D．耳膜振动的频率变小了 一、多普勒效应 C 1．超声波测速：交警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．医用“彩超”：向人体内发射已知频率的超声波，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可得血流速度。 3．判断火车的运动方向：火车驶来时，由于多普勒效应，听到的汽笛声调比较高，感觉到尖锐侧耳；火车远离时，听到的汽笛声调比较低，听起来低沉。 4．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对照，可得星球的速度。 二、多普勒效应的应用 例4、（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 ABD 二、多普勒效应的应用 三、