高中物理 第十二章 机械波 5 多普勒效应学案(新人教版)选修3-4.doc

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1、5多普勒效应课堂探究一、多普勒效应中波源的频率发生变化了吗多普勒效应是在波源与观察者之间有相对运动时，观察者接收到的频率发生变化的现象。其实波源的频率并不是发生变化，只是观察者感受到的频率发生了变化。二、分析多普勒效应形成的原因如图甲所示，波源和观察者都不动，设波源频率为20Hz，则波源每秒发出20个完全波，波速v＝λf，所以每秒经过观察者20个完全波，这时观察者接收到的波的频率等于波源的频率。如图乙所示，波源不动，观察者向波源运动，人耳在1s内由位置A移到位置B，虽然波源每秒仍发出20个完全波，但观察者每秒却接收到

2、21个完全波，即二者相互接近时，观察者接收到的波的频率大于波源的频率，反之，观察者远离波源运动时，观察者接收到的波的频率小于波源的频率。如图丙所示，波源向右运动，观察者不动，波源由S1运动到S2，波源右方的波面变得密集，因波速不变，波长变短，右方观察者接收到的波的频率大于波源的频率；左方的波面变得稀疏，波长变长，左方的观察者接收到的波的频率小于波源的频率。可用“极端假设”的方法设想当自己随同某一个波峰一起远离波源，你将接收不到波，此时你接收到的频率变为零。可以用这种方法想象观察者远离波源时，接收到的波的频率减小的道理

3、，以理解多普勒效应。类型一多普勒效应概念的理解【例1】下列说法中正确的是(　　)。A．若声波波源向观察者靠近，则观察者接收到的声波频率减小B．声波击碎玻璃杯的实验原理是共振C．超声波在水中传播的距离要比光波和无线电波远得多D．“闻其声不见其人”是声波的干涉现象解析：由多普勒效应可知，若声波波源向着观察者运动，则观察者接收到的声波频率增大，A项错误；声波击碎玻璃杯是声波频率与玻璃杯的固有频率相同，玻璃杯发生共振导致破碎，B项正确；由于水对光波和无线电波吸收比对声波吸收得多，所以超声波在水中传播的距离比光波和无线电波在水

4、中传播的距离远得多，C项正确；“闻其声不见其人”是声波的衍射现象，D项错误。答案：BC题后反思：发生多普勒效应时，只是观察者接收到的频率发生变化，而波源的频率并没有变化，这一点是学生的易错点。类型二多普勒效应的应用【例2】下面哪些应用利用了多普勒效应(　　)。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，根据反射波频率变化的多少就能知道汽车的速度，以便于进行交通管理C．铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况

5、D．有经验的战士从炮弹飞行的“尖叫”声中判断飞行炮弹是接近还是远去解析：凡是波都具有多普勒效应，因此利用光波的多普勒效应便可测定遥远星体相对地球远离的速度，故A选项正确。被反射的电磁波，相当于一个运动的物体发出的电磁波，其频率发生变化，通过计算可以求出运动物体的速度，故B选项正确。对于C选项，铁路工人是根据振动的强弱而对列车的运动情况做出判断的，故不正确。炮弹飞行，与空气摩擦产生声波，人耳接收到的频率与炮弹的相对运动方向有关，故D选项正确。答案：ABD题后反思：发生多普勒效应的条件是观察者和波源有相对运动。