第二章第五节
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第五节多普勒效应[学习目标]1.知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别.2.知道什么是多普勒效应.3.了解多普勒效应的一些应用.[学习重点]多普勒效应及产生的原因[学习难点]对多普勒效应的解释.[教学过程]一、多普勒效应1.现象:当火车向你驶来时,感觉音调变高;当火车离你远去时,感觉音调变低(音调由频率决定,频率高音调高;频率低音调低).2.多普勒效应:由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率变化的现象叫做多普勒效应.3.多普勒效应的成因: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.[演示]制作的课件:波源和观察者间的相对运动跟观察者间接收到的频率关系(1)当波源和观察者相对介质都静止不动,即二者没有相对运动时:单位时间内波源发出几个完全波,观察者在单位时间内就接收到几个完全波,观察者接收到的频率等于波源的频率.(2)当波源和观察者有相对运动时,观察者接收到的频率会改变.①波源相介质不动,观察者朝波源运动时(或观察者不动,波源朝观察者运动时)观察者在单位时间内接收到的完全波的个数增多,即接收到的频率增大.②波源相对介质不动,观察者远离波源运动时,(或观察者不动,波源远离观察者运动时)观察者在单位时间内接收到的完全波的个数减少.总之: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;如果者远离,观察者接收到的频率减小.4.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.二、多普勒效应的应用1.根据汽笛声判断火车的运动方向和快慢,以炮弹飞行的尖叫声判断炮弹的飞行方向等.2.红移现象:在20世纪初,科学家们发现许多星系谱线有"红移现象",所谓"红移现象",就是整个光谱结构向红色的一端偏移,这种现象可以用多普勒效应加以解释:由于星系远离我们运动时,接收到的星光频率变小,谱线就向频率变小(即波长变大)的红端移动, 科学家从红移的大小还可以算出这种远离运动的速度,这种现象,是证明宇宙在膨胀的一个有力证据.三、本课小结[自我检测]1.关于多谱勒效应,下列说法中正确的是 ( )A .多普勒效应是由于波的干涉引起的等等 定义:观察者接收到的频率与波源的频率不相等的现象就叫多普勒效应 成因:波源与观察者之间有相对运动规律:应用: 判断火车的运动方向与快慢判断汽车的速度 判断很远天体相对于地球的运动速度波源与观察者相互接近时,观察者接收到的频率变大 波源与观察者相互远离时,观察者接收到的频率变小 多 普勒 效应B.多谱勒效应说明波源的频率发生改变C.多普勒效应是由于波源与观察之间有相对运动而产生D.只有声波可以产生多普勒效应.2.当火车进站呜笛时,我们在车站听到的声调()A.变低B.不变C.变高D.不知声速和火车车速,不能判断.。
第5节理想气体一、气体实验定律的适用条件大量实验结果表明,在温度不太低、压强不太高的条件下,一切气体的状态变化虽然并非严格地遵守气体实验定律,但却能较高程度上近似地遵守气体的实验定律。
二、理想气体1.定义:在任何温度、任何压强下都遵守气体实验定律的气体。
2.特点(1)理想气体是一种理想化的模型,实际不存在。
(2)理想气体的分子除存在相互碰撞力外,不存在分子间力。
(3)理想气体仅存在分子动能,没有分子势能。
[特别提醒]在温度不太低、压强不太大的条件下,一切实际气体都可以当做理想气体来处理。
1.判断:(1)理想气体客观上是存在的,实际气体不能看做理想气体。
()(2)理想气体分子间的作用力为零。
()(3)理想气体等温变化过程中,随着体积的增大,内能也是变大的。
()答案:(1)×(2)√(3)×2.思考:“温度不太低、压强不太大”的参考标准是什么?提示:所谓“温度不太低、压强不太大”是与常温常压相比较而言的。
1.理想气体是为了研究问题方便提出的一种理想模型,是实际气体的一种近似,就像力学中质点、电学中点电荷模型一样,突出问题的主要方面,忽略次要方面,从而认识物理现象的本质,是物理学中常用的方法。
2.理想气体的特点(1)严格遵守气体实验定律及理想气体状态方程。
(2)理想气体分子本身的大小与分子间的距离相比忽略不计,分子视为质点。
(3)理想气体分子除碰撞外,无相互作用的引力和斥力,故无分子势能的变化,一定质量的理想气体内能的变化只与温度有关。
3.对理想气体的几点说明(1)理想气体是不存在的。
(2)在常温常压下,大多数实际气体,尤其是那些不易液化的气体都可以近似地看成理想气体。
(3)在温度不低于负几十摄氏度,压强不超过大气压的几倍时,很多气体都可当成理想气体来处理。
(4)理想气体的内能仅由温度和分子总数决定,与气体的体积无关。
在涉及气体的内能、分子势能问题时要特别注意实际气体是否为理想气体,在涉及气体的状态参量关系时往往将实际气体当做理想气体处理,但这时往往关注的是气体质量是否一定。