高中物理-多普勒效应导学案
高中物理多普勒效应教案
高中物理多普勒效应教案一、教学目标1. 让学生了解多普勒效应的定义和原理。
2. 让学生掌握多普勒效应在实际应用中的例子。
3. 培养学生的实验操作能力和观察能力。
二、教学重点与难点1. 教学重点:多普勒效应的原理和应用。
2. 教学难点:多普勒效应的数学表达和计算。
三、教学准备1. 实验室设备:声源、接收器、测量仪器。
2. 教学材料:教材、PPT、实验指导书。
四、教学过程1. 导入:通过播放音乐,让学生感受音调的变化,引发对多普勒效应的兴趣。
2. 讲解:介绍多普勒效应的定义、原理和数学表达式。
3. 实验:让学生参与实验,观察和记录声源和接收器的距离变化对音调的影响。
4. 分析:引导学生分析实验结果,理解多普勒效应的实质。
5. 应用:介绍多普勒效应在实际生活中的应用,如雷达、医学成像等。
五、作业与评估1. 作业:要求学生完成实验报告,总结多普勒效应的原理和应用。
2. 评估:通过实验操作、提问和作业完成情况来评估学生对多普勒效应的掌握程度。
教学反思:本节课通过讲解和实验相结合的方式,让学生了解了多普勒效应的原理和应用。
在实验环节,学生积极参与,观察和记录了声源和接收器的距离变化对音调的影响。
通过分析实验结果,学生能够更好地理解多普勒效应的实质。
在作业环节,要求学生完成实验报告,总结多普勒效应的原理和应用,以评估学生对知识的掌握程度。
总体来说,本节课达到了预期的教学目标,学生对多普勒效应有了较为深入的了解。
但在实验操作和观察方面,部分学生还需加强指导和训练。
在今后的教学中,可以考虑增加更多的实际案例,让学生更好地理解多普勒效应在生活中的应用。
六、教学延伸1. 让学生了解多普勒效应在现代科技领域中的应用,如卫星通信、宇宙探测等。
2. 引导学生探讨多普勒效应在生物医学领域的应用,如血流速度的测量。
七、课堂讨论1. 让学生分组讨论多普勒效应在日常生活中的实例,如交通警察使用的雷达测速仪。
2. 各组汇报讨论成果,进行分享和交流。
高三物理上册《多普勒效应》教案、教学设计
4.引导学生关注多普勒效应在现实生活中的应用,培养学生的社会责任感和使命感。
二、学情分析
本章节的教学对象为高三学生,他们在之前的学习中已经掌握了波动、声学等基本知识,对于多普勒效应的概念有初步的了解。在此基础上,学生对多普勒效应的学习具备了一定的基础。然而,多普勒效应涉及到的公式计算和实际应用方面,学生可能还存在一定的困难。因此,在教学过程中,应关注以下几点:
-运用讲授法、讨论法、案例分析法等多种教学方法,帮助学生深入理解多普勒效应的原理和计算方法。
-创设情境,让学生在实际问题中运用多普勒效应知识,提高学生的知识应用能力。
2.教学策略:
-针对重点内容,设计具有梯度的问题,引导学生逐步深入理解多普勒效应。
-对于难点内容,采用分组合作学习,让学生在讨论和交流中共同克服困难。
1.针对学生已掌握的知识,进行巩固和拓展,引导学生将已有知识与新知识相联系,形成知识体系。
2.重视学生对多普勒效应公式的理解和运用,通过典型例题和实际案例分析,帮助学生克服计算难点。
3.考虑到学生个体差异,注重分层教学,针对不同学生的学习需求,提供适当的辅导和指导。
4.激发学生的兴趣和好奇心,利用实验、视频等多媒体资源,增强学生对多普勒效应的直观感受,提高学习积极性。
-设计一个实验,验证多普勒效应。要求:明确实验目的、原理、步骤,以及所需器材,并预测实验结果。
-结合实际案例,分析多普勒效应在某一领域的应用,如交通、医学、天文等,撰写一篇案例分析报告。
3.拓展延伸:
-阅读一篇关于多普勒效应的科学文章,了解其在现代科技中的最新应用,如激光雷达、卫星导航等,并简要介绍其原理。
高二物理34导学案和学案(共45份)高二物理34导学案 22份2.6 多普勒效应
咸阳市实验中学“链式课堂”课时导学案些方面做出贡献?教师引导】接收频率与相对运动的速度通过推导可建立定量关系,因此根据多普勒效应不仅可以判断速度的方向,也可以测定速度的大小。
定量关系1.当接受者靠近波源时某时刻观察者在A处接收到波1,设经过时间T′,观察者运动到B处接收到波2,则T′即为观察者观测到的波的周期,由图甲及运动学知识,得:v波T′+vT′=λ=v波T所以T′=由得:f′=>f所以,当观察者向着波源运动时,观察者观测到的频率增大,甲乙周期变小.2当观察者远离波源运动时如图乙所示:当v<v波时,某时刻观察者在A处接到波1,经过时间T′,观察者运动到B处接收到波2,即T′为观察者观测到的周期由图乙及运动学知识得:v波T′-vT′=λ=v波T则T′=由知:f′=>fb:当v=v波时,观察者一直随波向前运动接收不到其他的波,则f′=0.c:当v>v波时,如图丙所示.某时刻观察者在A处接收到波2,经过时间T′,观察者运动到达B处时接收到波1,则T′即为观察者观测到的周期.同理有:vT′-v波T′=λ=v波T则T′=由f=可知:f′=.当2v波>v>v波,f′<f.当v=2v波时,f′=f.当v>2v波时,f′>f.3.设观察者相对于介质静止,波源相对观察者以速度v移动时.[学生讨论]当波源远离观察者运动时,观察者观测到的频率变小.[总结得到]当波源向着观察者运动时,观察者观测到的频率可能变大,也可能变小.(二)多普勒效应的应用问题】请举出你所知道的生活中有关多普勒效应的应用有哪些?1.(定量)根据汽笛声判断火车的运动方向和快慢,以炮弹飞行的尖叫声判断炮弹的飞行方向等.2.测速:例如,交警用的雷达测速仪、用光的多普勒效应测天体的速度、多普勒水流测速仪。
视频】问题】前面我们已经了解了多普勒效应的成因,现在你能否利用所学的知识解释测速的原理原理:交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波(一般是红外线),波被运动的汽车反射回来时,接收到的频率发生变化,由此可指示汽车的速度.3.彩超:医生向人体内发射频率已知的超声波,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,就能知道血流的速度.这种方法俗称“彩超”,可以检查心脏、大脑和眼底血管的病变.视频】4.在20世纪初,科学家们发现许多星系的谱线有“红移现象”,所谓“红移现象”,就是整个光谱结构向光谱红色的一端偏移,这种现象可以用多普勒效应加以解释:由于星系远离我们运动,接收到的星光的频率变小,谱线就向频率变小(即波长变大)的红端移动.科学家从红移的大小还可以算出这种远离运动的速度.这种现象,是证明宇宙在膨胀的一个有力证据.4.光波的多普勒效应:视频展示】光波与声波的不同之处在于,光波频率的变化使人感觉到是颜色的变化. 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。
高中物理多普勒效应教案
高中物理多普勒效应教案一、教学目标1. 让学生了解多普勒效应的定义和原理,知道多普勒效应在实际应用中的重要性。
2. 培养学生通过实例分析多普勒效应的能力,提高学生的科学思维能力。
3. 引导学生运用多普勒效应解决实际问题,培养学生的实践能力和创新精神。
二、教学内容1. 多普勒效应的定义和原理2. 多普勒效应的数学表达式3. 多普勒效应的应用实例4. 多普勒效应与现代科技的关系5. 多普勒效应在生活中的实际应用三、教学重点与难点1. 教学重点:多普勒效应的定义、原理和数学表达式,多普勒效应的应用实例。
2. 教学难点:多普勒效应的数学表达式的推导和应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生通过探究问题,了解多普勒效应的定义和原理。
2. 使用多媒体课件,生动展示多普勒效应的实例,帮助学生更好地理解多普勒效应。
3. 组织学生进行小组讨论,分享多普勒效应在生活中的实际应用,培养学生的团队合作能力。
五、教学步骤1. 引入:通过播放一段有关多普勒效应的音频材料,引导学生思考多普勒效应的原理。
2. 讲解:介绍多普勒效应的定义、原理和数学表达式。
3. 实例分析:分析多普勒效应在实际应用中的实例,如雷达、声纳等。
4. 小组讨论:让学生分组讨论多普勒效应在生活中的实际应用,分享各自的发现。
5. 总结:总结本节课的主要内容,强调多普勒效应的重要性。
6. 作业布置:布置一道有关多普勒效应的应用题,让学生课后思考。
六、教学评估1. 课堂问答:通过提问学生对多普勒效应的理解,检查学生对基本概念的掌握程度。
2. 实例分析报告:评估学生对多普勒效应实例分析的能力,检查学生是否能将理论知识应用于实际问题。
3. 作业完成情况:检查学生对课后作业的完成质量,评估学生对课堂所学知识的消化吸收情况。
七、教学拓展1. 邀请相关领域的专家或从业人员进行讲座,分享多普勒效应在现代科技中的应用。
2. 组织学生进行小研究,深入探究多普勒效应在其他领域的研究动态和应用前景。
3.5 多普勒效应(教学设计)高二物理(人教版2019选择性必修第一册)
3.5 多普勒效应教学设计播放视频,然后提问:从你身边疾驰而过的车辆鸣笛的音调会由高变低。
这到底是怎么回事?然后提问学生思考以下问题:1.观察者静止不动,数经过的队伍中的人数,每分钟假设有30个人经过。
观测者观察人数等于“过人频率”2.当观察者逆着队伍行走时,数经过的队伍中的人数,每分钟将大于30个人经过。
观测者观察人数大于“过人频率”3.当观察者与队伍同向行走且速度比队伍的小时,数经过的队伍中的人数,每分钟将小于30个人经过。
观测者观察人数小于“过人频率”频率低音调低).2.多普勒效应成因分析:(1)当波源和观察者都相对介质静止时观察者在相同时间里接收到波的个数等于波源发出的波的个数,即接受到的频率等于发出的频率。
(2)当波源不动,观察者靠近波源时观察者在相同时间里接收到波的个数大于波源发出的波的个数,即接受到的频率大于发出的频率。
(3)当波源不动,观察者远离波源时观察者在相同时间里接收到波的个数小于波源发出的波的个数,即接受到的频率小于发出的频率。
(二)运动和频率的关系(三)多普勒效应的实验验证学生观看演示实验的视频。
(四)多普勒效应成因当波源与观察者有相对运动时:(1)如果二者相互接近,观察者接收到的频率增大;(2)如果二者相互远离,观察者接收到的频率减小。
你知道多普勒效应在生活中有什么应用吗?在学生总结分享的基础上总计多普勒效应在生活中的应用。
(一)测速仪雷达测速仪向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波(通常是红外线),波被运动的汽车反射回来时,接收到的频率发生变化,由此可指示汽车的速度。
(二)军事应用(三)医用“彩超”医生向人体内发射频率已知的超声波,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,就能知道血流的速度。
这种方法俗称“彩超”,可以检查心脏、大脑和眼底血管的病变。
(四)观察天体的运动理论和实验都证明,光波或电磁波都有多普勒效应,多普勒效应在科学技术中也有着广泛的应用。
3.5多普勒效应教学设计-2023-2024学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册
-实例二:医生使用多普勒超声波检测胎儿的心跳和血液流速。
-实例三:天文学家使用多普勒效应观测恒星,研究宇宙的运动。
7.多普勒效应的拓展:
-多普勒效应在其他领域的应用,如声学、无线电波等。
-多普勒效应在现代科技中的重要作用,如卫星通信、雷达技术等。
课堂小结,当堂检测
-负多普勒效应:光源靠近观察者时,观察者接收到的光波频率升高。
3.多普勒效应的原理:
-光源向观察者靠近时,光波波长缩短,频率增加。
-光源远离观察者时,光波波长增加,频率降低。
4.多普勒效应的计算方法:
-公式:Δf = (v/c) * f
- Δf:观察者接收到的频率变化
- v:光源与观察者的相对速度
- c:光速
(一)教学特色创新
1.引入实际案例:通过展示多普勒效应在实际生活中的应用案例,如交通警察使用多普勒雷达测速仪、医生使用多普勒超声波等,激发学生的学习兴趣,增强学生的实际应用能力。
2.小组合作学习:采用小组合作学习的方式,鼓励学生积极参与讨论和探究,提高学生的合作能力和团队精神,促进学生之间的交流和互动。
展示一些关于多普勒效应的图片或视频片段,让学生初步感受多普勒效应的魅力或特点。
简短介绍多普勒效应的基本概念和重要性,为接下来的学习打下基础。
2.多普勒效应基础知识讲解(10分钟)
目标:让学生了解多普勒效应的基本概念、原理和分类。
过程:
讲解多普勒效应的定义,包括其主要原理和分类。
详细介绍多普勒效应的原理和计算方法,使用图表或示意图帮助学生理解。
课堂小结:
本节课我们学习了多普勒效应的基本概念、原理、分类、计算方法、应用实例和拓展知识。多普勒效应是光的一种波动性质,当光源和观察者相对运动时,观察者接收到的光波频率发生变化。这种现象分为正多普勒效应和负多普勒效应,分别对应光源远离和靠近观察者时的情况。多普勒效应的原理是光源向观察者靠近时,光波波长缩短,频率增加;光源远离观察者时,光波波长增加,频率降低。我们可以通过公式Δf = (v/c) * f来计算多普勒效应的频率变化,其中v是光源与观察者的相对速度,c是光速,f是光源发出的原始频率。
高中物理多普勒效应教案
高中物理多普勒效应教案一、教学目标1. 让学生了解多普勒效应的定义和原理,知道多普勒效应在现实生活中的应用。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过观察、实验、分析等方法,探究多普勒效应的规律。
二、教学内容1. 多普勒效应的定义2. 多普勒效应的原理3. 多普勒效应的应用4. 多普勒效应的实验探究5. 多普勒效应在现实生活中的应用案例三、教学重点与难点1. 教学重点:多普勒效应的定义、原理和应用。
2. 教学难点:多普勒效应的实验探究和实际应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生探究多普勒效应的原理和应用。
2. 利用实验和多媒体手段,形象地展示多普勒效应的现象。
3. 结合实际案例,让学生了解多普勒效应在生活中的应用。
4. 开展小组讨论,培养学生的合作意识和团队精神。
五、教学过程1. 导入:通过播放一段有关多普勒效应的视频,引起学生的兴趣,并提出问题:“什么是多普勒效应?”2. 新课:介绍多普勒效应的定义、原理和应用,引导学生理解多普勒效应的概念。
3. 实验探究:安排学生进行实验,观察多普勒效应的现象,引导学生通过实验数据分析多普勒效应的规律。
4. 案例分析:介绍多普勒效应在现实生活中的应用案例,如交通警笛、医院彩超等,让学生了解多普勒效应的实际意义。
5. 巩固知识:布置一些有关多普勒效应的练习题,让学生巩固所学知识。
7. 作业布置:让学生结合生活实际,寻找多普勒效应的应用实例,并进行简要描述。
六、教学策略1. 利用多媒体技术,如动画和模拟实验,以直观的方式展示多普勒效应的原理和现象。
2. 通过实际案例分析,让学生了解多普勒效应在现代科技中的应用。
3. 设计具有层次性的问题,引导学生从不同角度思考多普勒效应。
4. 鼓励学生参与课堂讨论,提高他们的表达和交流能力。
5. 提供丰富的练习题,包括理论计算和实际应用题,以巩固所学知识。
七、教学评估1. 课堂问答:通过提问检查学生对多普勒效应基本概念的理解。
人教版高二物理选修3-4第十二章导学案设计:12.5多普勒效应 无答案
高 二 年级 物理 学科导学案12.5多普勒效应【学习目标】1.知道什么是多普勒效应,了解多普勒效应的产生原因,了解一些多普勒效应的实际应用2.培养学生对实验的观察、分析和归纳的能力3.通过对现象的观察、解释、培养学生观察生活,探索知识的能力。
重点:1.知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别2.知道多普勒效应是在波源和观察者之间有相对运动时产生的 难点:波源与观察者发生相对运动时,观察者接收到的频率变化的分析【使用说明&学法指导】1.先通读教材,勾画出本节内容的基本知识,再完成教材助读设置的问题,依据发现的问题,然后再读教材或查阅资料,解决问题。
2.独立完成,阅读课本限时5分钟,思考与解答限时10分钟。
3.完成后上述步骤后,将自己在做题过程中产生的疑惑写出。
4.完成第3步后,可以就自己的疑惑向同学请教或与同学讨论。
交卷前,已解决问题划“×”,仍未解决问题不划或划“?”。
I 、知识准备1.波的叠加原理?2.什么叫波的干涉?产生干涉条件?II 、教材辅助一、多普勒效应1.音调:音调由 决定, 高则音调高, 低则音调低。
2.多普勒效应:波源与观察者相互靠近或者远离时,接收到的 都会发生变化的现象。
二、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 的,观察者观测到的频率 波源振动的频率。
2.当观察者和波源相互靠近时,1s 内通过观察者的波峰(或密部)的数目 ,观察者观测到的频率 ;反之,当观察者和波源相互远离时,观察者观测到的频率 。
III 、预习自测1.(★)当波源与观察者有相对运动时,如果两者相互接近,观察者接收到的频率将_______波源频率;如果两者远离,观察者接收到的频率将_____被源频率(填“大于”“等于”或“小于”)请将预习中不能解决的问题写下来,供课堂解决I 、学始于疑—我思考 我收获(学习基础)1、当一辆汽车想着喇叭从你身边疾驰而过的时候,喇叭的音调会由高变低,为什么好像汽车驶来的时候唱着音符“i ”,离开的时候就唱音符“7”了?学习建议:请同学们用3分钟时间认真思考这些问题,并结合预习中自己的疑惑开始下面探究学习II 、质疑探究—质疑解疑 合作探究(课堂探究开始)( 学习内容)情境1:在铁道口,一列火车呼啸而过。
统编人教版物理高中选修第一册《5 多普勒效应》优秀教研导学案
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。
【学习重点】1.知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别。
2.知道多普勒效应是在波源和观察者之间有相对运动时产生的。
【学习难点】波源的频率与观察者接收到的频率的区别。
【学习过程】一、多普勒效应1.多普勒效应:由于波源和观察者之间有__________,使观察者接收到的波的频率__________的现象叫做多普勒效应。
这种现象是奥地利物理学家_________在1842年最先发现的。
2.波源的频率与观察者接收到的频率(1)波源的频率等于_________时间内波源发出的_________的_________。
(2)观察者接收到的频率等于观察者_____________时间内接收到的_________的_________。
(3)当波源和观察者之间距离发生变化时:波源的频率是_________的;观察者接收到的频率_________的。
3.多普勒效应产生原因波源的频率等于单位时间内波源________的完全波的个数。
观察者接受到的频率等于观察者在单位时间内_______到的完全波的个数。
(1)波源与观察者相对不动时,观察者接受到的频率______波源的频率。
(2)观察者与波源有相对运动时,若波源的频率没有发生变化,观察者接受到的频率发生了变化。
波源相对介质不动,观察者向着波源运动,观察者单位时间内接受到完全波的个数______,即接受到的频率______;同理,如果观察者远离波源运动,观察者单位时间内接受到完全波的个数______,即接受到的频率______。
观察者相对介质不动,而波源运动,波源接近观察者时,观察者接受到的频率______;波源远离观察者时,接受到的频率______。
总之,当波源与观察者相互接近,观察者接收频率_________,音调变______,反之若波源远离观察者,观察者接收频率________,音调变______。
河南省新安县第一高级中学高中物理《12.5 多普勒效应》导学案 新人教版选修3-4
河南省新安县第一高级中学高中物理选修3-4《12.5 多普勒效应》导学案一、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,知道它是在波源与观察者之间有相对运动时产生的现象.3.了解多普勒效应的一些应用.二、重点难点重点:多普勒效应及产生的原因.难点:对多普勒效应的解释三、知识梳理(一)多普勒效应1.现象:当火车向你驶来时,感觉音调变高;当火车离你远去时,感觉音调变低(音调由频率决定,频率高音调高;频率低音调低).2.多普勒效应:由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率变化的现象叫做多普勒效应.3.多普勒效应的成因:声源完成一次全振动,向外发出一个波长的波,频率表示单位时间内完成的全振动的次数,因此波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数,而观察者听到的声音的音调,是由观察者接收到的频率,即单位时间接收到的完全波的个数决定的.4.多普勒效应是波动过程共有的特征,不仅机械波,电磁波和光波也会发生多普勒效应.(二)多普勒效应的应用1.交通方面:根据汽笛声判断火车的运动方向和快慢,以炮弹飞行的尖叫声判断炮弹的飞行方向等.2.宇宙方面:测量宇宙上某种元素的发出的光波频率3.医学方面:超声波“彩超”四、自我检测1.由于___________和_____________之间有相对运动,使得发生变化的现象叫多普勒效应。
若二者相互靠近,则观察者接收到的频率____________,若二者相互远离,则观察者接收到的频率____________。
2.波源的频率等于单位时间内波源____________________________,观察者接收到的频率等于在单位时间内________________________________。
3.关于多普勒效应,下列说法正确的是( )A.是由于波的干涉引起的B.说明波源的频率发生了变化C.波源的频率不发生变化D.只有声波才可以产生多普勒效应A 4.关于多普勒效应,下列说法中正确的是( )A .当波源与观察者相对运动时,才会发生多普勒效应B .当波源与观察者相对静止时,才会发生多普勒效应C .只有机械波能发生多普勒效应D .不仅机械波,电磁波和光波也会发生多普勒效应5.下列关于声波的多普勒效应的说法正确的是 ( )A .只要声源在振动,就一定能观察到多普勒效应B .若声源停止振动,就不能观察到多普勒效应C .只要声源在运动,观察者就一定能感觉到频率变高D .当声源相对观察者运动时,观察者听到的声音单调可能变高,也可能变低6.一波源振动的频率为f ,波源在介质中运动时,波源前方介质振动的频率为f 1,波源后方介质振动的频率为f 2,则有( )A .f =f 1=f 2B .f 1=f 2>fC .f 2>f >f 1D .f 2<f <f 1如图表示产生机械波的波源O 做匀速运动的情况,图中的圆表示波峰,回答8~10题。
人教版高中物理全套教案和导学案12.5
第十二章机械波12.5多普勒效应【教学目标】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,知道它是波源与观察者之间有相对运动时产生的现象。
3.了解多普勒效应的一些应用.重点:1.知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别.2.多普勒效应的定义及产生条件;难点:波源的频率与观察者接收到的频率的区别.【自主预习】1.波源与观察者互相________或者互相________时,接收到的频率都会________,这种现象叫做多普勒效应。
2.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)的数目是一定的,观察到的频率________波源振动的频率;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________时,观察到的频率________。
3.多普勒效应在科学技术中有广泛的应用。
交通警察可以用来测量汽车的________,医生可用来测量血流的速度,这种方法俗称为“________”注意:①在多普勒效应中,波源的频率是不改变的,只是由于波源和观察者之间有相对运动,观察者感到频率发生了变化。
②多普勒效应是波动过程共有的特征,电磁波和光波也会发生多普勒效应。
4.应用①超声波测速:发射装置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。
据反射波频率的变化的多少可以知道车辆的速度。
②红移现象:在20世纪初,科学家们发现许多星系的谱线有“红移现象”,所谓“红移现象”,就是整个光谱结构向光谱红色的一端偏移,这种现象可以用多普勒效应加以解释:由于星系远离我们运动,接收到的星光的频率变小,谱线就向频率变小(即波长变大)的红端移动。
③医用“彩超”:向人体发射频率已知的超声波,超声波被血管中的血液反射后被仪器接收。
测出反射波的频率变化,就能知道血流的速度,据此诊断疾病。
④可据火车汽笛的音调的变化可以判断火车是进站还是出站;据炮弹飞行的尖叫声可以判断炮弹飞行的方向等。
5多普勒效应(导学案)
5多普勒效应(导学案)5多普勒效应[⾃主预习]⼀、多普勒效应1.多普勒效应波源与观察者互相靠近或者互相远离时,接收到的波的频率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,1s内通过观察者的波峰(或密部)的数⽬是⼀定的,观察到的频率等于波源振动的频率.(2)当波源与观察者相向运动时,1s内通过观察者的波峰(或密部)的数⽬增加(填“增加”或“减⼩”),观察到的频率增加(填“增加”或“减⼩”);反之,当波源与观察者互相远离时,观察到的频率减⼩.(填“增加”或“减⼩”)3.应⽤(1)测车辆速度.(2)测星球速度.(3)测⾎流速度.⼆、波的反射和折射1.反射现象:波遇到介质界⾯会原介质继续传播的现象.2.折射现象:波从⼀种介质另⼀种介质时,波的发⽣改变的现象.[即学即⽤]1.判断下列说法的正误.(1)发⽣多普勒效应时,波源的频率发⽣了变化.()(2)当波源和观察者向同⼀个⽅向运动时,⼀定发⽣多普勒效应.()(3)波发⽣反射和折射时波的频率都不变,但波长、波速均发⽣变化.()2.如图1表⽰产⽣机械波的波源S做匀速运动的情况,图中的圆表⽰波峰.该图表⽰____________现象,观察到波的频率最⾼和最低的位置分别是________、________.[重点探究]⼀、多普勒效应警车鸣笛从你⾝边飞速驶过,对于警车向你靠近和警车远离的过程,你会听到警笛的声⾳在变化.思考下列问题:(1)你听到警笛的⾳调有何不同?(2)实际上警笛的⾳调会变化吗?(3)听到⾳调发⽣变化的原因是什么?[知识深化]多普勒效应产⽣的原因分析1.相对位置变化与频率的关系(规律)2.相对位置图⽰结论波源S和观察者A相对静⽌,如图所⽰f 观察者=f波源⾳调不变波源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观察者>f波源,⾳调变⾼;若远离波源,由A→C,则f观察者观察者A不动,波源S运动,由S→S′,如图所⽰f观察者>f波源⾳调变⾼2.根据以上分析可以知道,发⽣多普勒效应时,⼀定是由于波源与观察者之间发⽣了相对运动,且两者间距发⽣变化.例1关于多普勒效应,下列说法中正确的是()A.发⽣多普勒效应时,波源频率发⽣了变化B.要发⽣多普勒效应,波源和观察者必须有相对运动且两者间距发⽣变化C.⽕车向你驶来时,你听到的汽笛声⾳调变低,⽕车离你远去时,你听到的汽笛声⾳调变⾼D.只有声波才能发⽣多普勒效应针对训练(2017·盐城⾼⼆检测)装有多普勒测速仪的汽车测速监视器安装在公路旁,它向⾏驶中的车辆发射已知频率的超声波,并接收被车辆反射回来的反射波.当某汽车向测速监视器靠近时,被该汽车反射回来的反射波与测速监视器发出的超声波相⽐()A.频率不变,波速变⼩B.波速不变,频率变⼩C.频率不变,波速变⼤D.波速不变,频率变⼤⼆、波的反射和折射及应⽤如图所⽰,当波从介质Ⅰ传播到两介质的交界⾯时,返回介质Ⅰ的波和进⼊介质Ⅱ的波的频率变化吗?波长变化吗?1.波的频率是由振源决定的,介质中各个质点的振动都是受迫振动,因此不论是反射还是折射,波的频率是不改变的.2.波速是由介质决定的,波反射时是在同⼀介质中传播,因此波速不变,波折射时是在不同介质中传播,因此波速改变.3.波长是由频率和波速共同决定的,即在波的反射中,由于波的频率和波速均不变,根据公式λ=vf 可知波长不改变;在波的折射中,当进⼊新的介质中波速增⼤时,由λ=vf 可知波长变⼤;反之变⼩.例2 图2中1、2、3分别代表⼊射波、反射波、折射波的波线,则( ) A .2与1的波长、频率相等,波速不等 B .2与1的波速、频率相等,波长不等 C .3与1的波速、频率、波长均相等 D .3与1的频率相等,波速、波长均不等例3 某测量员利⽤回声测距,他站在两平⾏墙壁间某⼀位置鸣枪,经过1s 第⼀次听到回声,⼜经过0.5s 再次听到回声,已知声速为340m/s ,则两墙壁间的距离为多少?总结提升:回声测距的三种情况1.当声源不动时,声波遇到了障碍物后会返回继续传播,反射波与⼊射波在同⼀介质中传播速度相同,因此,⼊射波和反射波在传播距离⼀样的情况下⽤的时间相等,设经时间t 听到回声,则声源距障碍物的距离为s =v 声·t 2.2.当声源以速度v 向静⽌的障碍物运动或障碍物以速度v 向静⽌的声源运动时,声源发声时障碍物到声源的距离为s =(v 声+v )·t2.3.当声源以速度v 远离静⽌的障碍物或障碍物以速度v 远离静⽌的声源时,声源发声时障碍物到声源的距离为s =(v 声-v )·t 2.[达标检测]1.(对多普勒效应的理解)(多选)⼀频率为600Hz 的声源以20rad/s 的⾓速度沿⼀半径为0.80m 的圆周做匀速圆周运动,⼀观察者站在离圆⼼很远的P 点且相对于圆⼼静⽌,如图3所⽰,下列判断正确的是( ) A .观察者接收到声源在A 点发出声⾳的频率⼤于600Hz B .观察者接收到声源在B 点发出声⾳的频率等于600Hz C .观察者接收到声源在C 点发出声⾳的频率等于600Hz D .观察者接收到声源在D 点发出声⾳的频率⼩于600Hz2.(多普勒效应的应⽤)(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 .交通警察向⾏进中的汽车发射⼀个已知频率的波,波被运动的汽车反射回来,根据接收到的频率发⽣的变化,就知道汽车的速度,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D.有经验的战⼠从炮弹飞⾏的尖啸声判断飞⾏炮弹是接近还是远去3.(对波的现象的综合认识)下列物理现象:(1)在春天⾥⼀次闪电过后,有时雷声轰鸣不绝;(2)“闻其声⽽不见其⼈”;(3)学⽣围绕振动的⾳叉转⼀圈会听到忽强忽弱的声⾳;(4)当正在鸣笛的⽕车向着我们急驶⽽来时,我们听到汽笛声的⾳调变⾼.这些物理现象分别属于波的()A.反射、衍射、⼲涉、多普勒效应B.折射、衍射、多普勒效应、⼲涉C.反射、折射、⼲涉、多普勒效应D.衍射、折射、⼲涉、多普勒效应4.(波的反射和折射)⼀列声波在空⽓中的波长为0.2m.当该声波从空⽓中以某⼀⾓度传⼊介质Ⅱ中时,波长变为0.6m,如图4所⽰,若空⽓中的声速是340m/s.求:(1)该声波在介质Ⅱ中传播时的频率;(2)该声波在介质Ⅱ中传播的速度;(3)若声波垂直进⼊介质Ⅱ,经0.4s返回空⽓,则介质Ⅱ的深度为多少?[课时对点练]⼀、选择题考点⼀多普勒效应1.(多选)下列哪些现象是多普勒效应()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;离你⽽去时,⾳调变低D.⼤风中,远处⼈的说话声时强时弱2.(多选)⽕车上有⼀个声源发出频率⼀定的⾳乐.当⽕车静⽌,观察者也静⽌时,观察者听到并记住了这个⾳乐的⾳调.以下情况中,观察者听到这个⾳乐的⾳调⽐原来降低的是()A.观察者静⽌,⽕车向他驶来B.⽕车静⽌,观察者乘汽车向着⽕车运动C.观察者静⽌,⽕车离他远去D.⽕车静⽌,观察者乘汽车远离⽕车运动3.(多选)如图1所⽰,将上下振动的振针⽔平移动,移动过程中在⽔⾯上形成了如图所⽰的⽔波图形,下列说法正确的是()图1A.振针向右移动B.在A处的观察者,接收到的⽔波频率⽐振针的振动频率⼩C.振针向左移动D.在A处的观察者,接收到的⽔波频率⽐振针的振动频率⼤4.平直公路上,汽车正在匀速远离,⽤多普勒测速仪向其发出频率为f0的超声波,被汽车反射回来的超声波的频率随汽车运动位移变化的图象,正确的是()5.(多选)如图2所⽰,男同学站⽴不动吹⼝哨,⼀位⼥同学坐在秋千上来回摆动,下列关于⼥同学的感受的说法正确的是() A.⼥同学从A向B运动过程中,她感觉哨声⾳调变⾼B.⼥同学从E向D运动过程中,她感觉哨声⾳调变⾼C.⼥同学在C点向右运动时,她感觉哨声⾳调不变D.⼥同学在C点向左运动时,她感觉哨声⾳调变低6.频率⼀定的声源在空⽓中向着静⽌的接收器匀速运动.以u表⽰声源的速度,v表⽰声波的速度(u<v),f表⽰接收器接收到的频率.若u增⼤,则()A.f增⼤,v增⼤B.f增⼤,v不变C.f不变,v增⼤D.f减⼩,v不变考点⼆波的反射与折射7.关于波的反射与折射,下列说法正确的是()A.⼊射波的波长⼀定等于反射波的波长,其频率不变B.⼊射波的波长⼀定⼩于反射波的波长,其频率不变C.⼊射波的波长⼀定⼤于折射波的波长,其频率不变D.⼊射波的波长⼀定⼩于折射波的波长,其频率不变8.(多选)以下关于波的认识,正确的是()A.潜艇利⽤声呐探测周围物体的分布情况,⽤的是波的反射原理B.隐形飞机怪异的外形及表⾯涂特殊隐形物质,是为了减少波的反射,从⽽达到隐形的⽬的C.雷达的⼯作原理是利⽤波的⼲涉D.⽔波从深⽔区传到浅⽔区改变传播⽅向的现象,是波的折射现象⼆、⾮选择题9.公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波,如果该波被轿车反射回来时,巡警车接收到的波的频率⽐发出时低.(1)此现象属于()A.波的衍射B.波的⼲涉C.多普勒效应D.波的反射(2)若轿车以20m/s的速度⾏进,反射回的频率应________.(填“偏⾼”或“偏低”)10.利⽤超声波可以探测鱼群的位置.在⼀只装有超声波发射和接收装置的渔船上,向选定的⽅向发射出频率f=5.8×104Hz的超声波后,经过时间t=0.64s接收到从鱼群反射回来的反射波.已知该超声波在⽔中的波长λ=2.5cm,求鱼群到渔船的距离是多少.(鱼群和渔船静⽌不动)11.⼀声波在空⽓中的波长为25cm,速度为340m/s,当折射进⼊另⼀种介质时,波长变为80cm,求:(1)声波在这种介质中的频率;(2)声波在这种介质中的传播速度⼤⼩.。
6.多普勒效应
《多普勒效应》导学案
1.“等车”大考验——听车去向
⑴.现象记录:
①
②
⑵.原因分析:
⑶.结论小记:
2.多普勒效应
⑴.内容:
当观测者和波源之间有相对运动时,观测者测得的频率与波源频率不
同。
【定性分析——观测者静止,波源运动】
【实验探究——观测者运动,波源静止】
①实验说明
实验仪器:自制多普勒效应演示仪
实验原理:当模拟观测者上的霍尔传感器经过机械波波峰处的磁钢,便会计数,数据经过传输和处理将显示在频率计上,得到观测者接收的频率。
实验步骤:
A.打开电源总开关,摁下波源控制开关,使波源、观测者处于静止状态,测出波源频率;
B.波源仍然保持静止状态,摁下观测者控制开关,并向左拨动方向开关,使观测者靠近波源,测出观测者接收的频率;
C.向右拨动方向开关,使观测者远离波源,测出观测者接收的频率;
D.实验结束,关闭所有电源。
②数据记录
③数据分析
④实验结论
⑵.应用
【天文】:
【测速】:
【医疗】:
【定位】:
多普勒在生产生活中广泛的应用,告诉我们: 你还知道其他的应用吗?
3.思考
多普勒效应在生活中广泛的应用,为我们带来了便利。
请你联系日常生活,结合本节所学知识,设计一种利用多普勒效应的实用装置。
运动情况
频率读数
观测者静止 波源静止
观测者靠近波源 观测者远离波源
运动情况
接收频率的变化
波源静止
观测者远离波源 观测者靠近波源。
3.5 多普勒效应 学案—【新教材】人教版(2019)高中物理选择性必修第一册
预习案【自主学习】阅读教材74页-76页,思考:1.什么情况下会观察到多普勒效应?2.多普勒效应有哪些应用?【学始于疑】(请将预习中不能解决的问题记录下来,供课堂解决。
)课堂案【合作探究一】观察水波的多普勒现象演示实验,思考并回答:什么叫多普勒效应?什么情况下会观察到?【合作探究二】站在马路边,一辆响着喇叭的汽车从身边驶过。
你听到的喇叭音调是否变化?【合作探究三】生活中我们能否从飞机轰鸣声调的高低,判断它是从远处飞来,还是掠过头顶而去?【合作探究四】多普勒效应有哪些应用?简要说明工作原理。
课堂练习:教材76页练习1、2总结:【进阶闯关检测】A类基础关1.有经验的铁路养护人员可以根据火车鸣笛的声音判断火车的行驶方向。
他所利用的应是()A.声波的反射现象B.声波的多普勒效应C.声波的干涉现象D.声波的衍射现象2.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(B)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3(多选).关于多普勒效应,下列说法中正确的是()A.只要波源在运动,就一定能观察到多普勒效应B.当声源静止、观察者运动时,也可以观察到多普勒效应C.只要声源在运动,观察者总是感到声音的频率变高D.当声源相对于观察者运动时,观察者听到的声音的音调可能变高,也可能变低4.关于多普勒效应,下列说法正确的是()A.发生多普勒效应时,波源的频率变化了B.发生多普勒效应时,观察者接收到的频率发生了变化C.当观察者和波源速度相同时,会发生多普勒效应D.只有声波才能发生多普勒效应B类能力关5.(多选)一渔船向鱼群发出超声波,若鱼群正向渔船靠近,则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比()A.波速变大B.波速不变C.频率变高D.频率不变6.(多选)如图所示是一个机械波的波源S做匀速运动的情况,图中的圆表示机械波的波面,A、B、C、D是四个观察者的位置,由图可以看出()A.波源正在向A运动B.波源正在向C运动C.处在B点的观察者接收到的波的频率最低D.处在A点的观察者接收到的波的频率最高7.下列应用利用了多普勒效应的是()A.利用地球上接收到遥远星体发出的光波的频率来判断遥远星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,电磁波被运动的汽车反射回来,根据接收到的电磁波的频率发生的变化,就知道汽车的速度,以便于进行交通管理C.铁路工人把耳朵贴在铁轨上可判断有火车在运动D.有经验的战士从炮弹飞行的尖叫声判断飞行炮弹是接近还是远去C类综合关(选做)8.如图分别反映了飞机以三种速度在空中(不考虑空气的流动)水平飞行时,产生声波的情况。
教科版高中物理选择性必修第一册第3章6多普勒效应学案
6.多普勒效应学习任务1.知道什么是多普勒效应及其产生原因。
2.能根据相对运动理解多普勒效应。
3.了解多普勒效应在生活和科技中的应用。
知识点多普勒效应及其应用1.定义:波源与观察者相互靠近或者远离时,接收到的波的频率都会发生变化,这种现象叫作多普勒效应。
2.产生原因:(1)波源与观察者相互靠近时,1 s内通过观察者的波峰(或密部)的数目增加,即观察到的频率变大。
(2)波源与观察者相互远离时,观察到的频率变小。
3.多普勒效应的应用(1)测量汽车速度交通警察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)测血液流速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,就能知道血流的速度。
体验思考辨析(正确的打√,错误的打×)(1)当波源和观察者向同一个方向运动时,一定会发生多普勒效应。
(×)(2)火车的音调越来越高,说明火车正从远处靠近观察者。
(√)(3)只有声波才能发生多普勒效应。
(×)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。
考点1多普勒效应的理解1.相对位置变化与频率的关系(规律):相对位置图示结论波源S和观察者A相对静止,如图所示f波源=f观察者,接收频率不变波源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,接收频率变高;若远离波源,由A→C,则f波源>f观察者,接收频率变低观察者A不动,波源S 运动,由S→S2,如图所示f波源<f观察者,接收频率变高2.成因归纳:根据以上分析可以知道,发生多普勒效应时,一定是由于波源与观察者之间发生了相对运动。
(学案)多普勒效应人教版高中选择性必修 第一册
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。
【学习重点】1.知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别。
2.知道多普勒效应是在波源和观察者之间有相对运动时产生的。
【学习难点】波源的频率与观察者接收到的频率的区别。
【学习过程】一、多普勒效应1.多普勒效应:由于波源和观察者之间有__________,使观察者接收到的波的频率__________的现象叫做多普勒效应。
这种现象是奥地利物理学家_________在1842年最先发现的。
2.波源的频率与观察者接收到的频率(1)波源的频率等于_________时间内波源发出的_________的_________。
(2)观察者接收到的频率等于观察者_____________时间内接收到的_________的_________。
(3)当波源和观察者之间距离发生变化时:波源的频率是_________的;观察者接收到的频率_________的。
3.多普勒效应产生原因波源的频率等于单位时间内波源________的完全波的个数。
观察者接受到的频率等于观察者在单位时间内_______到的完全波的个数。
(1)波源与观察者相对不动时,观察者接受到的频率______波源的频率。
(2)观察者与波源有相对运动时,若波源的频率没有发生变化,观察者接受到的频率发生了变化。
波源相对介质不动,观察者向着波源运动,观察者单位时间内接受到完全波的个数______,即接受到的频率______;同理,如果观察者远离波源运动,观察者单位时间内接受到完全波的个数______,即接受到的频率______。
观察者相对介质不动,而波源运动,波源接近观察者时,观察者接受到的频率______;波源远离观察者时,接受到的频率______。
总之,当波源与观察者相互接近,观察者接收频率_________,音调变______,反之若波源远离观察者,观察者接收频率________,音调变______。
【高中物理】高二物理教案 多普勒效应
【高中物理】高二物理教案多普勒效应【高中物理】高二物理教案多普勒效应一、教学目标1.晓得波源的频率与观察者发送至的频率的区别.2.知道什么是多普勒效应,知道它是在波源与观察者之间有相对运动时产生的现象.3.介绍多普勒效应的一些应用领域.二、重点难点重点:多普勒效应及产生的原因.难点:对多普勒效应的解释.三、教学过程:我们在前面的讨论中,波源和观察者都是相对介质静止的,波源的频率和观察者感觉到的频率是相同的,若波源或观察者或它们两者均相对介质运动,则视察者感觉到的频率f和波源的真实频率f一般并不相同,这种现象称为多普勒效应.火车入站,笛声较高,火车出站,笛声较低,就是这种现象.(一)多普勒效应【演示】制作的课件:听行驶中火车的汽笛声1.现象:当火车向你驶去时,感觉音调越来越低;当火车距你远去时,感觉音调增高(音调由频率同意,频率低音调低;频率低音调高).2.多普勒效应:由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率变化的现象叫做多普勒效应.3.多普勒效应的成因:声源顺利完成一次全系列振动,向外收到一个波长的波,频率则表示单位时间内顺利完成的全振动的次数,因此波源的频率等同于单位时间内波源收到的全然波的个数,而观察者听见的声音的音调,就是由观察者发送至的频率,即为单位时间发送至的全然波的个数同意的.【演示】制作的课件:波源和观察者间的相对运动跟观察者间接收到的频率关系.(1)当波源和观察者相对介质都静止不动.即二者没相对运动时:单位时间内波源发出几个完全波,观察者在单位时间内就接收到几个完全波.观察者接收到的频率等于波源的频率.(2)当波源和观察者存有相对运动时,观察者发送至的频率可以发生改变.①波源相对介质不动,观察者朝波源运动时(或观察者不动,波源朝观察者运动时)观察者在单位时间内接收到的完全波的个数增多,即接收到的频率增大.②波源相对介质不颤抖,观察者靠近波源运动时(或观察者不颤抖,波源靠近观察者运动时)观察者在单位时间内发送至的全然波的个数增加,即为发送至的频率增大.总之:当波源与观察者有相对运动时,如果二者相互接近,观察者接收到的频率增大;如果二者远离,观察者接收到的频率减小.【特别注意】在多普勒效应中,波源的频率就是不发生改变的,只是由于波源和观察者之间存有相对运动,观察者深感频率出现了变化.4.多普勒效应是波动过程共有的特征,不仅机械波,电磁波和光波也会发生多普勒效应.(二)多普勒效应的应用领域1.根据汽笛声判断火车的运动方向和快慢,以炮弹飞行的尖叫声判断炮弹的飞行方向等.2.白安远现象:在20世纪初,科学家们辨认出许多星系的谱线存有"白安远现象",所谓"白安远现象",就是整个光谱结构向光谱红色的一端偏转,这种现象可以用多普勒效应予以表述:由于星系靠近我们运动,发送至的星光的频率变大,谱线就向频率变大(即为波长变小小)的红端移动.科学家从红移的大小还可以算是出来这种靠近运动的速度.这种现象,就是证明宇宙在收缩的一个有力证据.【小结】多普勒效应是指由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象,它是奥地利学家多普勒在1842年发现的.【作业】课本p25习题a组与1~3四、跟踪反馈1.关于多普勒效应,以下观点恰当的就是()a.多普勒效应是由于波的干涉引起的b.多普勒效应表明波源的频率出现发生改变c.多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而产生的d.只有声波可以产生多普勒效应2.当火车进站鸣笛时,我们在车站听到的声调()a.增高b.不变c.越来越低d.不知声速和火车车速,不能判断3.由于波源和观察者之间存有,并使观察者深感频率发生变化的现象,叫作多普勒效应.4.当波源与观察者有相对运动时,如果两者相互接近,观察者接收到的频率将_______波源频率;如果两者远离,观察者接收到的频率将_____被源频率(填"大于""等于"或"小于")参考答案1.c2.c3.相对运动4大于小于。
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高中物理-多普勒效应导学案
【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】
1.C
2.B
3.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公路巡警开车在高速公路上以100 km/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100 km/h
B.低于100 km/h
C.等于100 km/h
D.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=1 000 Hz的声波,警车远离静止的观察者向一悬崖行驶,车速v=10 m/s,已知声音在空气中的传播速度为v声=330 m/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′=v v v +声声f=10
330330+×1 000 Hz=970.6 Hz. (2)观察者听到从悬崖反射的声音,等效于有一波源以速度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″=v v v -声声f=10
330330-×1 000 Hz=1 031 Hz. 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.。