高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册多普勒效应教学课件ppt

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册多普勒效应教学课件ppt，共56页。PPT课件主要包含了多普勒效应，多普勒效应的应用，课时对点练等内容，欢迎下载使用。
1.通过观察生活中的现象，知道什么是多普勒效应，理解多普勒效应的形成原因(重难点)。2.了解多普勒效应在生活中的应用，会用多普勒效应解释一些物理现象(重点)。
警车鸣笛从你身边飞速驶过，对于警车向你靠近和警车远离的过程，你会听到警笛的声音在变化。思考下列问题：(1)你听到警笛的音调有何不同？
答案　警车驶来时，音调变高；警车远离时，音调变低；
(2)实际上警笛的音调会变化吗？
答案　实际上警笛的音调不会变化；
(3)听到音调发生变化的原因是什么？
答案　警车与观察者如果相互靠近，观察者接收到的频率增加；二者如果相互远离，观察者接收到的频率减小，因此会感觉警笛音调变化。
1.多普勒效应波源与观察者相互靠近或者相互远离时，接收到的波的 都会发生变化的现象。2.多普勒效应产生的原因(1)当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______的，观测到的频率 波源振动的频率。(2)当波源与观察者相互接近时，1 s内通过观察者的波峰(或密部)的数目______(选填“增加”或“减少”)，观测到的频率 (选填“增大”或“减小”)；反之，当波源与观察者相互远离时，观测到的频率 (选填“增大”或“减小”)。
只要观察者与波源发生相对运动，就会产生多普勒效应，这种说法对吗？为什么？
答案　不对，如果观察者绕着波源做圆周运动，虽然两者间发生了相对运动，但观察者接收的频率与波源发出的频率依然相等，并未发生多普勒效应。
(1)当波源和观察者向同一个方向运动时，一定发生多普勒效应。(　　)(2)发生多普勒效应时，波源本身的频率没有变化。(　　)(3)多普勒效应是由于波的干涉引起的。(　　)(4)只有声波可产生多普勒效应。(　　)(5)甲、乙两列车相向行驶，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，那么乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率低于他听到的乙车笛声频率。(　　)
　如图甲所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，据图乙，下列关于女同学的感受的说法正确的是A.女同学从A向B运动过程中，她听　到的哨声音调变低B.女同学从E向D运动过程中，她听到的哨声音调变高C.女同学在C点向右运动时，她听到的哨声音调不变D.女同学在C点向左运动时，她听到的哨声音调变低
根据多普勒效应，当声源不动时，观察者向着声源运动时，听到的哨声调变高，远离声源运动时，听到
的哨声音调变低。女同学从A向B运动过程中，她向着声源运动，听到的哨声音调变高，故A错误；女同学从E向D运动过程中，她远离声源运动，听到的哨声音调变低，故B错误；
女同学在C点向右运动时，她向着声源运动，听到的哨声音调变高，故C错误；
女同学在C点向左运动时，她远离声源运动，听到的哨声音调变低，故D正确。
　如图所示，以频率f上下振动的振针沿水平方向移动，移动过程中在水面上形成了如图所示的水波图形，下列说法正确的是A.振针在向左移动B.如果A处的观察者保持静止，接收到的水波频率　大于fC.如果A处的观察者水平向左移动，接收到的水波频率可能大于fD.如果A处的观察者水平向右移动，接收到的水波频率可能小于f
振针前进方向上的水波变得密集，在其移动反方向的水波变得稀疏，因此振针向右移动，故A错误；波源远离观察者时，根据多普勒效应，观测者接收到的频率变小，即A处的观察者保持静止，接收
到的水波频率小于f，故B错误；如果A处的观察者水平向左移动，波源向右移动，波源一定远离观察者，观察者接收到的频率一定小于f，故C错误；
如果A处的观察者水平向右移动，当观察者的运动速度小于振针的运动速度，波源依然远离观察者，观察者接收到的频率可能小于f，故D正确。
　　 一频率为600 Hz的声源以20 rad/s的角速度沿一半径为0.8 m的圆周(圆心为O点)做匀速圆周运动。一观察者站在离圆心很远的P点且相对于圆心静止，如图所示，则观察者接收到A.声源在A点时发出声音的频率等于600 HzB.声源在B点时发出声音的频率等于600 HzC.声源在C点时发出声音的频率等于600 HzD.声源在D点时发出声音的频率小于600 Hz
根据多普勒效应，当声源和观察者相向运动时，观察者接收到的频率大于声源的频率，当声源和观察者反向运动时，观察者接收到的频率小于声源的频率，将声源运动到A、B、C、D四个
点时，画出来相对于观察者的速度方向，可以得到声源在A点有接近观察者的趋势，声源在C点有远离观察者的趋势，声源在B、D两点的速度方向垂直O点与观察者的连线，所以在B、D两点，观察者接收到的频率就等于声源的频率，而在A点观察者接收到的频率大于声源的频率，在C点观察者接收到的频率小于声源的频率，故选B。
交通应用 交通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，根据反射波的频率变化的多少就能知道车辆的速度。
多普勒颈脑血液测速仪
医疗应用 利用超声多普勒技术和超声回波原理，同时进行采集血流运动、组织运动信息和人体器官组织成像的设备。
1.利用多普勒测速仪测速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_____，根据反射波 变化的多少就能知道车辆的速度。2.利用超声波测血流速度医生向人体内发射频率已知的超声波，测出被血管中的血流反射后的波的 变化，就可知道血流的 。3.利用光波的频率变化，计算星球靠近或远离我们的 。
美国AH-64“阿帕奇”直升机
法国幻影2000战斗机
拓展　红移现象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，可测得星球靠近或远离地球的速度。若星球远离我们运动，接收到的光波的频率变小，谱线就向频率小的红端移动，这种现象称为红移现象。
　(多选)目前，多普勒效应已在科学研究、工程技术和医疗诊断等各方面有着十分广泛应用。关于多普勒效应下列说法正确的是A.有经验的战士从炮弹飞行的“尖叫”声就能判断飞行的炮弹是接近还　是远去B.医院检查身体血液流动速度的“彩超”运用了多普勒效应原理C.某一遥远星球离地球远去，那么地球上接收到该星球发出光的波长要　变小D.高速公路上的测速仪就是应用多普勒效应来测速的
利用声波的多普勒效应，有经验的战士可以从炮弹飞行时的“尖叫”声判断炮弹的飞行方向，A正确；医院检查身体的“彩超”是通过测出反射波的频率变化来确定血流的速度，其运用了多普勒效应原理，B正确；某一遥远星球离地球远去，根据多普勒效应，从地球上接收到该星球发出光的频率减小，则波长变长，C错误；根据物体远离或靠近声源，接收到的频率的变化能够测出物体运动的速度大小，即高速公路上的测速仪就是应用多普勒效应来测速的，D正确。
　无人驾驶技术已逐渐成熟，某巡航控制系统可以控制无人车在前车减速时自动减速、前车加速时自动加速。汽车使用的传感器会发射和接收调制过的无线电波，通过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。若该传感器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，表明前车一定做匀速直线运动B.当f′＝f时，表明前车一定处于静止状态C.当f′>f时，表明无人车需要相对前车减速行驶D.当f′f时，接收到的频率增大，两车距离减小，无人车需要相对前车减速行驶，故C正确；由多普勒效应可知，当f′v甲，u>v乙)A.当两车均向O运动(在到达O之前)时，乙司机接收到的频　率一定比波源发出的频率低B.当两车均向O运动(在到达O之前)时，乙司机接收到的频　率可能等于波源发出的频率C.当两车均向远离O的方向运动时，乙司机接收到的频率一定比波源发出的频率低D.当两车均向远离O的方向运动时，乙司机接收到的频率一定比波源发出的频率高
根据多普勒效应可知，当两车均向O运动(在到达O之前)时，乙司机接收到的频率一定比波源发出的频率高；当两车均向远离O的方向运动时，乙司机接收到的频率一定比波源发出的频率低，故A、B、D错误，C正确。
9.如图所示，静止的雷达测速仪a发射频率为f0的超声波，该超声波被迎面驶来的汽车b反射后，又被a接收到。则A.测速仪a的发射波与汽车b的反射　波相遇会发生干涉B.汽车b接收到的超声波频率大于f0C.测速仪a接收到汽车b的反射波频率小于f0D.反射波在空气中的传播速度与b运动速度有关
由多普勒效应可知，汽车b的反射波的频率大于f0，所以测速仪a的发射波与汽车b的反射波相遇不会发生干涉，故A错误；由多普勒效应可知汽车b接收到的超声波频率大于f0，故B正确；由多普勒效应可知，a、b相互靠近，测速仪a接收到汽车b的反射波频率大于f0，故C错误；同一介质中波的传播速度相等，故D错误。
10.轮船在进港途中与港口间的距离随时间变化规律如图所示，则在港口所测到轮船上雾笛发出声音的频率是下列选项图中的
轮船匀速靠近港口的过程中，测到的频率不随时间变化，但速度大时，频率大，由x－t图像可知，轮船靠近港口时三段时间内的速度关系为v1＞v3＞v2，可知f1＞f3＞f2，选项A符合题意。
11.(2023·扬州市高二开学考)如图所示，O为地球赤道上的测控站，P为地球静止卫星，Q为低轨道卫星，P、Q向周围空间发射的无线电信号频率均为f1。在图示位置时，O接收到P、Q发射的无线电信号频率分别为f2和f3，下列说法正确的是A.f2>f1 B.f2f1 D.f3