2018年高中物理 第十二章 机械波 第5、6节 多普勒效应 惠更斯原理学案(新人教版)选修3-4.doc

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1、第5、6节多普勒效应__惠更斯原理多普勒效应及产生的原因[探新知·基础练]1．多普勒效应(1)音调：音调由频率决定，频率高则音调高，频率低则音调低。(2)多普勒效应：波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的波的频率都会发生变化的现象。2．多普勒效应产生的原因(1)波源与观察者相对静止时，1s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)当波源与观察者相互靠近时，1s内通过观察者的波峰(或密部)的数目增加，观察到的频率增加；反之，当波源与观察者互相远离时，观察到的频率变小。[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)1．发生多普勒效应时，波源发出的频率

2、不变。(√)2．多普勒效应说明波源的频率发生变化。(×)3．多普勒效应是指观察者接收到的频率比波源发出的频率大的情况。(×)[释疑难·对点练]多普勒效应的产生(1)波源完成一次全振动，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。(2)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波源和观察者有相对运动。观察者在单位时间内接收到的完全波的个数发生变化，即感觉到波的频率发生变化。波源与观察者如果相互靠近，观察者

3、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，不只是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]　发生多普勒效应是由于波源与观察者发生了相对运动，而与波源到观察者的距离无关。[试身手]1．(多选)下列哪些现象是多普勒效应造成的(　　)A．远去的汽车声音越来越小B．炮弹迎面飞来，声音刺耳C．火车向你驶来时，音调变高，远离你而去时，音调变低D．大风中，远处人的说话声时强时弱解析：选BC　声波音调的高低由其频率决定，据多普勒效应，当声源与观察者发生相对运动时，观察者听到的音调会变化，B、C正确；声音的强弱由声波的能量决定，声

4、源越近，声波能量越大，听起来越响亮，但音调不一定变化，A、D项不是由多普勒效应造成的。多普勒效应的应用[探新知·基础练]1．测车辆速度交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，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度。2．测星球速度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．测血流速度向人体内发射已知频率的超声波，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可得血流速度。[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)1．利用超声波的多普勒效应可以测车辆速度。(√)2．人们可以根据接收到太阳光的频率变小判断

5、太阳离地球远去。(√)3．在医学上，医生根据超声波的多普勒效应测量血流速度。(√)[释疑难·对点练]1．多普勒效应再理解(1)多普勒效应是指观察者所接收到的波的频率与波源频率不同的现象，并不是接收到的波的强度发生变化的现象。(2)发生多普勒效应时，波源的频率并没有变化，是接收者接收到的频率(单位时间内接收到的完整波的个数)发生变化(大于或小于波源频率)。(3)多普勒效应的产生不是取决于波源与观察者之间的距离，而是取决于二者相对速度的大小和方向。2．多普勒效应应用(1)交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。(2)利用多普勒效

6、应测量恒星相对速度的方法。光波与声波的不同之处在于，光波频率的变化使人感觉到的是颜色的变化。如果恒星远离我们而去，则光的谱线就向红光方向移动，称为红移；如果恒星朝向我们运动，光的谱线就向紫光方向移动，称为蓝移。波源的速度越高，所产生的效应越大，根据光波红/蓝移的程度，可以计算出波源循着观测方向运动的速度。(3)了解血液流动速度，可以通过发射超声波来实现。由于血管内的血液是流动的物体，所以超声波振源与相对运动的血液间就产生多普勒效应。血管向着超声源运动时，反射波的波长被压缩，因而频率增加。血管离开声源运动时，反射波的波长变长，因而在单位时间里频率减少。反射波频率增加或减少的量，是与血液流动速度

7、成正比，从而就可根据超声波的频移量，测定血液的流速。[试身手]2．(多选)下面哪些应用是利用了多普勒效应(　　)A．利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度B．交警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，根据接收到的频率发生的变化，就可知汽车的速度，以便于交通管理C．铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况D．有经验的战士从炮弹飞行的尖叫声判断飞行