内容正文:
6 多普勒效应
[学习目标]
1.知道波源的频率与观测者接收到的频率的区别。
2.知道什么是多普勒效应,知道它是波源与观测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。
探究·必备知识
物理
1.定义:当观测者和波源之间有 时,观测者测得的频率与波源频率 的现象。
2.多普勒效应产生的原因
当观测者与波源二者相互接近时,接收到的频率将 .波源的频率;当二者远离时,接收到的频率将 波源的频率。
知识点一 多普勒效应
相对运动
不同
大于
小于
探究·必备知识
突破·关键能力
检测·学习效果
实践应用
知识点二 多普勒效应的应用
测定人造卫星位置的变化、测定流体的 、检查车速等。
流速
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突破·关键能力
检测·学习效果
实践应用
1.思考判断
(1)发生多普勒效应时,波源的频率发生了变化。( )
(2)当波源和观测者向同一个方向运动时,一定发生多普勒效应。( )
(3)利用超声波的多普勒效应可以测车辆速度。( )
×
×
√
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实践应用
(4)人们可以根据接收到太阳光的频率变小判断太阳离
地球远去。( )
(5)在医学上,医生根据超声波的多普勒效应测量血流
速度。( )
√
√
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2.思维探究
(1)多普勒效应能否产生与波源和观察者间的距离有关系吗?是不是距离越近,越容易发生多普勒效应?
答案:能否发生多普勒效应仅取决于波源和观察者间的距离是否变化,与距离的大小没有关系。
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(2)炮弹由远处飞来从头顶呼啸而过的整个过程中,我们所听到的音调会发生怎样的变化?为什么?
答案:波源与观测者距离的变化会引起接收频率的变化,频率的变化会引起音调的变化,由于炮弹离我们先变近后变远,所以音调先变高后变低。
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实践应用
突破·关键能力
物理
要点一 对多普勒效应的理解
火车进站和出站时,坐在火车上的乘客和车站旁的人,
都能感受到汽笛的音调发生变化吗?
答案:坐在火车上的乘客感到汽笛音调未变,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。
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对多普勒效应的理解
(1)多普勒效应是波共有的特征,不仅机械波,光波和
电磁波也都会发生多普勒效应。
(2)发生多普勒效应时,波源发出的频率不变,变化的是观测者接收到的频率。
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(3)当波源与观测者相互接近时,f观测者变大,音调变高,如图甲中波源S不动,观测者A向B运动和图乙中观测者A不动,波源由S1向S2运动;
当波源与观测者相互远离时,f观测者变小,音调变低,如图甲中波源S不动,观测者A向C运动。
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实践应用
[例1] 如图表示产生机械波的波源O做匀速运动的情况,图中的圆表示波峰。
(1)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
D
解析:(1)由题图所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,即D选项正确。
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(2)波源正在移向 。
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
A
解析:(2)由波源左方的波长被压缩,右方的波长被拉长,可知波源正在移向A点,即A选项正确。
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(3)观察到的波的频率最低的点是 。
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
B
解析:(3)由波源远离B点,由题图分析可知在B点观察到波的频率最低,即B选项正确。
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(1)无论什么情况,发生多普勒效应时,波源与观测者肯定有相对运动,二者相互靠近时,观测者接收到的频率变高,相互远离时,接收到的频率变低。
(2)多普勒效应的产生不是取决于观测者距波源多远,而是取决于观测者相对于波源的运动速度的大小和方向。
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实践应用
[针对训练1] (多选)关于多普勒效应,下列说法正确的是( )
A.发生多普勒效应时,波源的频率变化了
B.发生多普勒效应时,观察者接收的频率发生了变化
C.多普勒效应是在波源和观察者之间有相对运动时
产生的
D.当观察者向波源靠近时,观察到波的频率变小
√
√
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