高中物理 第十二章 第七节 多普勒效应学案(新人教版)选修3-4.doc

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1、第十二章机械波7.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.能运用多普勒效应解释一些物理现象【重点难点】多普勒效应现象；接收频率变化而波源频率不变的原理【课前预习】1.奥地利物理学家多普勒发现：波源和观察者互相靠近或互相远离时，接收到的波的频率都发生变化的现象叫做多普勒效应。2.当波源与观察者相对静止时，接收的频率等于波源振动的频率；当波源与观察者互相靠近时，接收的频率大于波源振动的频率；当波源与观察者互相远离时，接收的频率小于波源振动的频率。3.交通警车通过分析行进中车辆反射波频率的变化确定车辆的速度；通过对比运动

2、天体与地球某元素发射的光波的频率的不同来确定天体速度。【预习检测】1．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．多普勒效应是由于波源和观察者之间有相对运动而产生的D．只有声波才可产生多普勒效应2．关于多普勒效应下列说法中正确的是（）A．只有声波才有多普勒效应B．光波也有多普勒效应C．只有机械波才有多普勒效应D．电磁波不能发生多普勒效应3．下列哪些现象是多普勒效应引起的（）A．远去的汽车声音越来越小B．炮弹迎面飞来，声音刺耳C．火车离你而去，音调变低D．大风中，远处人的说话声时强时弱【参考答案】【预习检测】

3、1.C2.B3.B、C▲堂中互动▲【典题探究】例1以下关于多普勒效应的说法中正确的是()A.有多普勒效应时，波源的振动频率发生变化B.有多普勒效应时，波源的振动频率并没有发生变化C.多普勒效应实际上是指波速相对介质发生变化D.人与波源有相对运动时，观察到的频率一定发生变化解析：当观察者与声源有相对运动(接近或远离)，观察者测得声波频率有变化，但波源的频率不变.当观察者尽管有相对运动，但距离不变时，此时不会出现多普勒效应，B选项正确.拓展:若观察者与声源在一直线上发生相对运动，则必发生多普勒效应.若观察者与声源的相对运动不共线(如圆周运动)则就不一定发生多普勒效应.例2公

4、路巡警开车在高速公路上以100km/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100km/hB.低于100km/hC.等于100km/hD.无法确定解析：由多普勒效应知，巡警车接收到的频率低了，即观察者接收到的频率低了，说明轿车和巡警车在相互远离，而巡警车速度恒定，因此可以判定轿车的速度比巡警车速度大，故A选项正确.拓展:当波源与观察者远离时，频率变低；当波源与观察者靠近时，频率变高.例3.一警车上的警报器发射频率f=1000Hz的声波

5、，警车远离静止的观察者向一悬崖行驶，车速v=10m/s，已知声音在空气中的传播速度为v声=330m/s，试问：（1）观察者直接从警报器听到的声音频率是多大？（2）观察者听到从悬崖反射的声音频率是多大？解析：首先应分清楚三个速度，即波的传播速度、波源的速度、观察者的速度，当波源背离观察者运动时，相当于波长变长；观察者听到从悬崖反射回的声音，相当于有一声源以速度v靠近观察者，此时波长变短.（1）当警车远离观察者时，其波长增大vT，则单位时间通过观察者的完全波的个数，即观察者听到的声音频率为f′=f=×1000Hz=970.6Hz.（2）观察者听到从悬崖反射的声音，等效于有一

6、波源以速度v靠近静止的观察者所发声音，此时波长减小vT，所以观察者听到从悬崖反射的声音频率为f″=f=×1000Hz=1031Hz.拓展:此题的易错点是：认为从悬崖反射回来的声波和正常情况一样不发生多普勒效应，或者认为人听到的声波频率和警车远离时人听到的声波频率相同.