高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册5 多普勒效应教课课件ppt

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册5 多普勒效应教课课件ppt，共12页。PPT课件主要包含了多普勒效应，目标体系构建，课前预习反馈，反射波的频率，反射波频率，频率已知，频率变化，课内互动探究，探究，对多普勒效应的理解等内容，欢迎下载使用。
1．通过实验认识多普勒效应。2．能解释多普勒效应产生的原因。3．能用多普勒效应解释有关问题。
1．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_______都会发生变化的现象。2．多普勒效应产生的原因：(1)当波源与观察者相对静止时，1 s内通过观察者的波峰(或密部)的数目是_______的，观察者观察到的频率_______波源振动的频率。(2)当波源与观察者相向运动时，1 s内通过观察者的波峰(或密部)的数目_______，观察到的频率_______；反之，当波源与观察者互相远离时，观察到的频率_______。
1．测车辆速度：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_______________，根据_____________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_______。然后与地球上这些元素_______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___________的超声波，超声波被血管中的血流_______后又被仪器接收，测出反射波的___________，就可得血流速度。
『判一判』(1)产生多普勒效应时，波源的振动频率并没有发生变化。( 　　)(2)我们在剧场听演唱会时，听到的声音频率与声源的频率是不一致的。( 　　)(3)人与波源有相对运动时，接收到的频率一定发生变化。( 　　)(4)只有横波才能发生多普勒效应。( 　　)(5)波源与观察者相互远离时，观察者感觉到的频率变小。( 　　)
『选一选』分析下列物理现象，这些现象分别属于声波的( 　　)①“闻其声而不见其人”；②夏天里有时在一次闪电过后，雷声轰鸣不绝；③当正在鸣笛的火车向着我们疾驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高；④围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音。A．衍射、折射、干涉、多普勒效应B．折射、反射、干涉、多普勒效应C．衍射、反射、多普勒效应、干涉D．折射、衍射、多普勒效应、干涉
解析：“闻其声而不见其人”属于声波的衍射；夏天里有时在一次闪电过后，雷声轰鸣不绝，属于声波的反射；当正在鸣笛的火车向着我们疾驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高，属于多普勒效应；围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音，属于声波的干涉。故C正确。
『想一想』随着科技的发展和作战的需要，现在的战斗机飞得越来越快，有些战斗机的速度超过了声音在空气中的传播速度。假设某爆炸声在空气中的传播速度为340 m/s，一架战斗机正在爆炸点附近远离它飞行，要使飞行员听不到爆炸声，战斗机飞行的速度至少多大？答案：要使飞行员恰好听不到爆炸声，即飞行员正好一个声波也接收不到，则他随战斗机运动的速度应与波前进的速度一样，即战斗机应以340 m/s的速度飞行远离爆炸点。
情境导入美国霍普金斯大学利用多普勒效应对苏联第一颗人造卫星进行了跟踪试验。科学家发现，当卫星向近地点运动时返回的信号频率增加，卫星向远地点运动时返回的信号频率降低。
(1)波源的频率由谁决定？(2)观察者接收到的频率与哪些因素有关？提示：(1)由波源决定。(2)观察者接收到的频率与波源的频率、波源与观察者的相对运动有关。
要点提炼1.波源频率波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数。2．观察者接收到的频率发生多普勒效应时，波源的频率并没有变化，是接收者接收的频率(单位时间内接收到的完全波的个数)发生变化(大于或小于波源频率)，原因是存在相对运动。
3．发生多普勒效应的几种情况
(1)无论什么情况，发生多普勒效应时，波源与观察者肯定有相对运动，二者相互靠近时，观察者接收到的频率变高，相互远离时，接收到的频率变低。(2)多普勒效应的产生不是取决于观察者距波源多远，而是取决于观察者相对于波源的运动速度的大小和方向。
典例剖析 汽车无人驾驶技术已逐渐成熟，最常用的是ACC自适应巡航控制系统，它可以控制无人车在前车减速时自动减速、前车加速时自动跟上去。其使用的传感器主要是毫米波雷达，该雷达会发射和接收调制过的无线电波，再通过回波的时间差和多普勒效应造成的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度。若该雷达发射的无线电波的频率为f，接收到的回波的频率为f′，则( 　　)A．当f′＝f时，表明前车与无人车速度相同B．当f′＝f时，表明前车一定处于静止状态C．当f′>f时，表明前车在加速行驶D．当f′f时，接收到的频率增大，说明两车之间的距离减小，表明前车在减速行驶，故C错误；当f′f源。当飞机远离人时，将飞机的速度分解如图乙所示，飞机相对人的速度v3＝vcs α，α越来越小，则v3越来越大，即人听到飞机声音的频率越来越低，且都是f听< f源，故在飞机飞过头顶的过程中人听到的声音频率一直是越来越低，即A项正确。具体地说：当飞机到达头顶正上方之前，f听>f源；恰好在人头顶正上方时， f听＝f源；越过头顶正上方之后，f听< f源。
1．(多选)(2023·福建厦门双十中学高二期中)下列说法中正确的是( 　　)A．发生多普勒效应时，波源的频率保持不变B．要发生多普勒效应，波源和观察者间必须有相对运动C．只有声波会发生多普勒效应D．在障碍物后面的人可以听到别人说话的声音是多普勒效应现象
解析：波源的频率由波源的振动决定，发生多普勒效应时波源的频率保持不变，A正确；要发生多普勒效应，波源和观察者间的距离一定变化，即波源和观察者间必须有相对运动，B正确；只要是波都会发生多普勒效应，C错误；在障碍物后面的人可以听到别人说话的声音是衍射现象，D错误。
2．近年来我国的航空事业迅速发展，战机的超音速飞行已十分普遍。当战机在上空返航时，地面上的人经常会听到一声雷鸣般的巨响，引起房屋门窗的剧烈颤动。这是因为战机返航加速过程中，当战机速度接近声速时会使发动机发出的声波波面在战机的前方堆积形成音障，当战机加速冲破音障时而发出的巨大响声，称为音爆。关于音障的形成与下列哪种现象的形成原理最为相近( 　　)A．音叉周围有些区域声音较强，有些区域声音较弱B．敲响一只音叉，不远处的另一只音叉也发出声音C．火车进站时鸣笛的音调会变高，出站时会变低D．在屋外看不见屋内的人，却能听见屋内人说话
解析：音叉周围有些区域声音较弱，有些区域声音较强，这是声音的干涉现象，故A错误；敲响一只音叉，不远处的另一只音叉也发出声音，这是声音的共振现象，故B错误；火车进站时鸣笛的音调会变高，出站时会变低，音调变低表示远离，音调变高表示靠近，该现象与音障的形成类似，故C正确；在屋外看不见屋内的人，却能听见屋内人说话，这是声音的衍射现象，故D错误。
3．(2022·湖北省部分重点高中高二下学期期中)上课时老师将一蜂鸣器固定在教鞭一端，然后使蜂鸣器迅速水平旋转，蜂鸣器音调竟然忽高忽低变化，下列判断正确的是( 　　)A．旋转时蜂鸣器发声的频率变化了 B．由于旋转，改变了同学们听到的声音频率C．蜂鸣器音调变高时，一定是向远离观察者的方向运动 D．音调的忽高忽低是由波的干涉造成的