高中物理第十二章机械波12.5多普勒效应课件新人教版选修3-4

题考查多普勒效应产生的原因，只有C对． 【答案】 C
3．下面说法中错误的是( ) 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】 当波源和观察者之间有相对运动时，会发生多普勒效 应，但波源的频率并没有发生变化，所以A选项错误．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． 【答案】 A
【解析】 因巡警车(观察者)接收到的电磁波频率比发出时低， 由多普勒效应知巡警车与轿车在相互远离，而巡警车车速恒定又在后 面，可判定轿车车速比巡警车车速大，故选项A正确，B、C、D项错 误． 【答案】 A
【方法归纳】 波源与观察者靠近时，观察者接收到的频率比二 者相对静止时要大；远离时要小．
跟踪练习 如图所示，在公路的十字路口东侧路边，甲以速度v1向东行走， 在路口北侧，乙站在路边，一辆汽车以速度v2通过路口向东行驶并鸣 笛，已知汽车笛声的频率为f0，车速v2>v1.甲听到的笛声的频率为f1， 乙听到的笛声的频率为f2，司机自己听到的笛声的频率为f3，则( ) A．f1＝f2＝f3 B．f1>f3>f2 C．f1＝f3>f2 D．f1>f3＝f2
问题探索 ◆想一想 问题 火车进站和出站时，坐在火车上的乘客，能感受到汽笛的 音调发生变化吗？
提示： 坐在火车上的乘客感到汽笛声未变，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.
3 新课堂· 互动探究 知识点 多普勒效应 重点聚焦 1．多普勒效应的产生 声源完成一次全振动，向外发出一个波长的波，称为一个完全 波．频率表示单位时间内完成的全振动的次数．因此，波源的频率又 等于单位时间内波源发出的完全波的个数． 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 间内接收到的完全波的个数决定的．
3．应用 (1)交通警车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，可得星球的速度． (3)向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血流反 射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化，就能知道血流速度．
当波源和观察者都相对于介质静止时，观察者在单位时间内接收 到的完全波个数等于单位时间内波源发出的完全波个数，所以观察者 接收到的频率等于波源的频率． 当观察者与波源有相对运动时，观察者在单位时间内接收到的完 全波个数与波源在单位时间内发出的完全波个数不相等，所以观察者 接收到的频率不等于波源的频率．
4．如图所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上 来回摆动，下列关于女同学的感受的说法正确的是( )
1 新情境· 激趣引航 奥地利有一位名叫多普勒的数学家、物理学家.1842年的某一 天，他正路过铁路交叉处，恰逢一列火车从他身旁驰过，他发现火车 从远而近时汽笛声变响，音调变尖，而火车从近而远时汽笛声变弱， 音调变低．他通过研究得出了相关规律，这节课我们共同探究一下这 个规律．
2 新知识· 预习探索 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，知道它是在波源与观察者之间有相对 运动时产生的现象． 3.了解多普勒效应的一些应用．
2．发生多普勒效应的情况 (1)情况 相对位置 图示 波源S和观察者相对介质不 动，如图所示 波源S不动，观察者运动，由 A―→B或A―→C，如图所示 观察者不动，波源S运动，由 S―→S2，如图所示
结论 f波源＝f观察者，音调不变 若靠近波源，由A―→B，则f波 源<f观察者，音调变高；若远离波 源，由A―→C则f波源>f观察者，音 调变低 f波源<f观察者，音调变高
(2)说明 当波源不动、观察者运动时，声源两侧波长相等，当观察者不 动，声源运动时，声源两侧波长不相等，背离方波长变大，前进方波 长变短，但无论在哪一方，波在介质中的传播速度都不变，它只由介 质决定，与波源是否运动无关.
特别提醒 (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，变化的是观察者 接收到的频率．
【解析】 根据火车笛声音调的变化，由多普勒效应，即可判断 火车行驶的方向，选项B正确． 【答案】 B
2．关于多普勒效应，下列说法正确的是( ) A．多普勒效应是由波的干涉引起的 B．多普勒效应说明波源的频率发生改变 C．多普勒效应是由波源与观察者之间有相对运动而产生的 D．只有声波可以产生多普勒效应
【解析】 由多普勒效应产生的规律可知，f3＝f0，f2<f0，f1>f0， 则f1>f3>f2，B选项正确． 【答案】 B
4 新思维· 随堂自测 1.有经验的铁路养护人员可以根据火车鸣笛的声音判断火车的行 驶方向．他所利用的应是( ) A．声波的反射现象 D．声波的多普勒效应 C．声波的干涉现象 D．声波的衍射现象
典例精析 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/h C．等于100 km/h D．无法确定
新知预习 多普勒效应 1．定义：由于波源与观察者之间有相对运动，使观察者接收到 的波的频率发生变化的现象． 2．产生的原因 (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)的数目是一定的，观察者观测到的频率等于波源振动的频率． (2)波源与观察者相互靠近时，单位时间内通过观察者的波峰(或 密部)的数目增加，观察者观测到的频率大于波源的频率，即观察者 观测到的频率增加． (3)波源与观察者相互远离时，观察者观测到的频率变小．