3.5 多普勒效应（导学案）-【上好课】高二物理同步高效课堂（人教版2019选择性必修第一册）

第3节　波的反射、折射和衍射 导学案 【学习目标】 1.通过实验了解多普勒效应及其产生的原因，知道多普勒效应是波特有的现象。 2.知道多普勒效应的简单应用。 【学习重难点】 1.教学重点：知道波的叠加原理，了解波的干涉条件及干涉现象，并学会利用干涉定律解释生活中的的相关现象。 2.教学难点：波的叠加现象，波的干涉规律。 【知识回顾】 1．波长λ (1)定义：在波的传播方向上，振动相位总是_________________的两个相邻质点间的距离． (2)特征 ①在横波中，两个相邻_________________或两个相邻_________________之间的距离等于波长． ②在纵波中，两个相邻_________________或两个相邻_________________之间的距离等于波长． 2．周期T、频率f (1)周期(频率)：在波动中，各个质点的振动周期(或频率)也叫波的周期(或频率)． (2)周期T和频率f的关系：_________________(3)波长与周期的关系：经过一个周期T，振动在介质中传播的距离等于_________________． 【自主预习】 1．定义：波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的波的_________________都会发生变化的现象。 2．产生原因 (1)波源与观察者相对静止时，单位时间内通过观察者的波峰(或密部)的数目是_________________的，观察者观测到的频率_________________波源振动的频率。 (2)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大于波源的频率，即观察到的频率_________________。 (3)波源与观察者相互远离时，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小于波源的频率，观察到的频率_________________。 3．应用 (1)测车辆速度：交警向行进中的车辆发射_________________的超声波，同时测量_________________的频率，根据反射波频率_________________就能知道车辆的速度。 (2)测血流速度：向人体内发射_________________的超声波，超声波被血管中的血流_________________后又被仪器接收，测出反射波的_________________就可得血流速度。 (3)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_________________时发光的频率对照，可得星球的速度。 【课堂探究】 【新课导入】 观看视频，然后思考：从你身边疾驰而过的车辆鸣笛的音调会由高变低。这到底是怎么回事？ 思考以下问题： 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。 2.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。 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。 【新课教学】 任务一、多普勒效应 （一）多普勒效应 1.定义：_________________2.多普勒效应成因分析： (1)当波源和观察者都相对介质静止时 (2)当波源不动，观察者靠近波源时 _(3)当波源不动，观察者远离波源时 （2） __运动和频率的关系 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 （三）多普勒效应的实验验证 学生观看演示实验的视频。 （四）多普勒效应成因 当波源与观察者有相对运动时： 任务二、多普勒效应的应用 你知道多普勒效应在生活中有什么应用吗？ 【自我测评】 1．关于多普勒效应，以下说法正确的有(　　) A．只有机械波才能产生多普勒效应 B．电磁波、光波等不能产生多普勒效应 C．产生多普勒效应的原因是波源的频率发生了变化 D．产生多普勒效应的原因是观察者接收到的频率发生了变化 2．汽车无人驾驶技术已逐渐成熟，最常用的是ACC自适应巡航控制系统，它可以控制无人车在前车减速时自动减速、前车加速时自动跟上去。其使用的传感器主要是毫米波雷达，该雷达会发射和接收调制过的无线电波，再通过两波的时间差和多普勒效应造成的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度。若该雷达发射的无线电波的频率为f，接收到的回波的频率为f′，则(　　) A．当f＝f′时，表明