物理选择性必修 第一册第4节 多普勒效应及其应用精品ppt课件

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1.通过实验感受多普勒效应。2.初步定性解释多普勒效应产生的原因。3.了解生活中常见的多普勒效应现象及其应用。
将一个以电池为电源的蜂鸣器固定在长竹竿的一端，闭合开关后听一听它发出的声音。请一位同学用竹竿把蜂鸣器举起并在头顶快速转动（图 ），在几米之外听它的声音有什么变化。
1.定义：由于波源和观察者之间有相对运动而使观察者接收到的波的频率发生变化的现象。它是奥地利科学家多普勒发现的。
1.波源和观察者相对静止时，观察者接收频率与波源发出频率的关系？2.波源和观察者相对运动时？（1）相互靠近时？（2）相互远离时？
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；如果二者远离，观察者接收到的频率减小
2.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
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.多普勒效应产生的原因
(1)波源与观察者相对静止时,单位时间内观察者接收到的完整波的个数是一定的,观察者观测到频率等于波源振动的频率。(2)波源与观察者相互靠近时,单位时间内观察者接收到的完整波的个数增加,观察者观测到的频率大于波源的频率,即观察到的频率增大。(3)波源与观察者相互远离时,单位时间内观察者接收到的完整波的个数减少,观察者观测到的频率小于波源的频率,即观察到的频率变小。
说明：声源完成一次全振动，向外发出一个波长的波，频率表示单位时间内完成的全振动的次数，因此波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数，而观察者听到的声音的音调，是由观察者接收到的频率，即单位时间接收到的完全波的个数决定的．
固定在振动片上的金属丝周期性触动水面可以形成水波。当振动片在水面上移动时拍得一幅如图所示的照片，显示出此时波的图样。由照片是否可知，振动片正在向图中哪个方向移动？单位时间内是水波槽左边接收完全波个数多还是右边接收完全波个数多？
3.波源与观察者相对位置变化与频率的关系
1.测量汽车速度:交通警察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.测血液流速(彩超):向人体内发射频率已知的超声波,超声波被血管中的血液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.跟踪目的物(如导弹、云层):地面检测站向目的物发生恒定频率的电磁波,同时接受其反射波,根据反射波的频率变化,就可确定目的物的距离、方位、速度等。
多普勒颈脑血液测速仪
1、(多选)下面说法中正确的是(　　)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，观察者接收到的频率发生了变化C．多普勒效应是波源与观察者之间有相对运动时产生的D．多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的E．多普勒效应是牛顿首先发现的A.P点到两波源的距离差等于1.5λ
【解析】当波源与观察者之间有相对运动时会发生多普勒效应，选项C正确；发生多普勒效应时，观察者接收到的频率发生了变化，而波源的频率并没有改变，故选项A错误，选项B正确；此现象是奥地利物理学家多普勒首先发现的，选项D正确．
2、公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的超声波，结果该超声波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的超声波频率比发出的低．此现象属于(　)A．波的衍射　　　　　B．波的干涉C．多普勒效应 D．波的反射
【解析】巡警车接收到的超声波频率比发出的低，此现象为多普勒效应，选项C正确．
3、(多选)下列说法中正确的是(　　)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与观察者之间有相对运动时产生的D．多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的
【解析】当声源和观察者之间有相对运动时，会发生多普勒效应，但声源的频率并没有发生变化，所以A错误．多普勒现象产生的本质是观察者接收的频率不等于波源的频率，它首先由奥地利物理学家多普勒发现．
4、路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波，如果该电磁波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的电磁波频率比发出时低，说明那辆轿车的车速(　　)A．高于100 km/h　B．低于100 km/hC．等于100 km/h D．无法确定
【解析】由多普勒效应知，巡警车接收到的频率低了，即观察者接收到的频率低了，说明轿车和巡警车在相互远离，而巡警车速度恒定，因此可以判定轿车的速度比巡警车速度大，故A正确．