2018版高中物理 第2章 机械波 第5节 多普勒效应教师用书 粤教版选修3-4

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1、第五节多普勒效应1.(2分)关于波的周期下列说法正确的是(  )A.质点的振动周期就是波的周期B.波的周期是由波源驱动力的频率决定的C.波的周期与形成波的介质的密度有关D.经历整数个周期波形图重复出现,只是波峰向前移动了一段距离【解析】 波的周期性是由质点振动的周期性决定的,故A选项正确;波的周期等于波源驱动力的周期,与介质无关,故B选项正确,C选项错误;D选项正是波的周期性的体现,故D选项正确.【答案】 ABD2.(2分)对波速的理解正确的是(  )A.波速表示振动在介质中传播的快慢B.波速跟波源振动的快慢无关C.波速表示介质质点振动的快慢D.波速表示介质

2、质点迁移的快慢【解析】 机械波是机械振动在介质中的传播,机械振动在介质中传播的快慢用波速表示,它的大小由介质本身决定,与介质质点的振动速度是两个不同的概念.介质中的质点在平衡位置时速度最大,在最大位移处速度为零.质点并不随波迁移,在波的传播过程中传播的是振动形式及能量.故C、D选项错误,A、B选项正确.【答案】 AB3.(2分)关于波长,下列说法中正确的是(  )A.在一个周期内,沿着波的传播方向,振动在介质中传播的距离是一个波长B.两个相邻的、在振动过程中运动方向总是相同的质点间的距离是一个波长C.在横波中,两个相邻波峰(或两个相邻波谷)之间的距离等于波长

3、D.在纵波中,两个密部(或两个疏部)之间的距离等于波长【解析】 本题考查对波长定义的理解,涉及的方面比较多,有一定难度,根据波动中时间与空间的对应性,时间是周期的多少倍,振动形式在介质中传播的距离就是波长的多少倍,选项A正确;根据波长的定义,不难知道选项B、C正确,D错误.【答案】 ABC4.(4分)简谐波在给定的介质中传播时,下列说法中正确的是(  )A.振幅越大,则波传播的速度越快B.振幅越大,则波传播的速度越慢C.在一个周期内,振动质点走过的路程等于一个波长D.振动的频率越高,则波传播一个波长的距离所用的时间越短【解析】 波在介质中传播的快慢程度称为波

4、速.波速的大小由介质本身的性质决定,与振幅无关,所以A、B两选项错.由于振动质点做简谐运动.在一个周期内,振动质点走过的路程等于振幅的4倍,所以C选项错误;根据经过一个周期T,振动在介质中传播的距离等于一个波长λ,所以振动的频率越高,即周期越小,波传播一个波长的距离所用的时间越短,即D选项正确.【答案】 D课标导思1.知道什么是多普勒效应.2.了解多普勒效应的产生原因.3.了解多普勒效应的实际应用.学生P29一、多普勒效应的成因1.多普勒效应由于波源与观察者之间有相对运动,使观察者感到频率改变的现象.2.多普勒效应产生的原因(1)波源与观察者相互靠近时,单位

5、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,即观察到的频率增加.(2)波源与观察者相互远离时,观察到的频率变小.二、多普勒效应的应用1.修理铁路的工人可以从火车的汽笛声判断火车的运行方向和快慢.2.交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波,波被运动的汽车反射回来时,接收到的频率发生变化,由此可知汽车的速度.3.根据光的多普勒效应,由地球上接收到遥远天体发出的光波的频率,可以判断遥远天体相对地球的运动速度.4.应用多普勒效应还可以跟踪人造地球卫星.5.医疗:医院里用超声波,通过测定反射波的频率变化,可以检查心脏、大脑和眼

6、底血管的病变.学生P29一、多普勒效应的理解1.多普勒效应的概念由于波源与观察者存在相对运动,而使观察者接收到波的频率发生变化的现象.2.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.(1)波源和观察者相对介质都静止观察者接收到的频率等于波源的频率.(2)波源和观察者距离发生相对变化.观察者在单位时间内接收到的完全波的个数发生变化,即感觉到的频率发生变化

7、.波源与观察者如果相互靠近,观察者接收到的频率增大;二者如果相互远离,观察者接收到的频率减小.3.多普勒效应是波的特性,不只有机械波会产生多普勒效应,后面所学的光波、电磁波也会产生这一现象.【特别提醒】 发生多普勒效应时,波源产生波的频率并没有变化,只是观察者接收到的波的频率发生了变化.二、发生多普勒效应的几种情况相对位置图示结论波源S和观察者A相对介质不动,如图所示f波源=f观察者,音调不变波源S不动,观察者A运动,由A→B或A→C,如图所示若靠近波源,由A→B,则f波源f观察者,音调变低观察者A不动,

8、波源S运动,由S→S2,如图所示f波源

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