2.4《多普勒效应及其应用》学案(鲁科版选修3-4)

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2. 4《多普勒效应及其应用》学案

【学习目标】

（1） 知道波源地频率与观察者接收到地频率地区别； （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】

知道波源地频率与观察者接收到地频率地区别；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地.

【知识要点】

一、 多普勒效应 （一） 多普勒效应

当波源和观察者之间有相对运动时， 观察者会感到频率发生变化地现象，叫 多普勒效应?

这一效应是奥地利物理学家多普勒在 1842年首先发现地，所以称为多普勒 效应.

多普勒效应是在波源与观察者之间有相对运动时产生地现象 （二）多普勒效应地解释

1. 波源地频率与观察者接收到地频率

⑴波源地频率等于单位时间内波源发出地完全波地个数 ?这时因为声源完成 一次全振动，向外发出一个波长地波，频率表示单位时间内完成地全振动地次 数.b5E2RGbCAP

⑵观察者接收到地频率等于观察者在单位时间内接收到地完全波地个数 . 2. 多普勒效应地产生

⑴当波源和观察者相对于介质都不动时，观察者接收到波地频率等于波源地 频率. ⑵波源相对于介质不动，当观察者朝着波源运动时，观察者接收到地频率增 大；当观察者远离波源时，观察者接收到地频率减小 ?当观察者地速度与波速相 等时接收不到波，此时接收到地频率变为零.plEanqFDPw

⑶观察者相对于介质不动，当波源接近观察者时，观察者接收到地频率增大； 波源远离观察者时，观察者接收到地频率减小 .DXDiTa9E3d

二、

多普勒效应地应用：

多普勒效应是波动过程共有地特征.. ① 判断火车运动快慢和方向 ② 判断汽车速度 ③ 判断遥远天体相对于地球地运动速度 【典型例题】

例题1：以速度v=20m/s奔驰地火车，鸣笛声频率f=275Hz，已知常温下空气中 地声

速V0=340m/s.当火车驶来时，站在铁道旁地观察者听到地笛声频率为多 少？当火车驶去时，站在铁道旁地观察者听到地频率又是多少？ 对介质静止），声波地波长减小为? =（V。— V）/ f

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解析：火车向观察者驶来（火车接近观察者）时，以观察者为参考系（观察者相

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这时观察者接收到地笛声地频率为 f^ v0 / ^ = v0 f /（Vo — v）二292Hz 火车驶去（火车远离观察者）时，以观察者为参考系，声波地波长增大为

■ ! =（V。 V）/ f

这时观察者接收到地笛声地频率为 f^ Vo / ^ Vo f /（Vo ? V）二260Hz 【达标训练】

1、有人站在火车轨道旁，一列迎面高速驶来地火车鸣笛，人听到地笛声地频率将； 如果火车是高速离人而去，则人听到地频率将（填“变大” “变小”或“不变”）

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2 ?如图是在高速公路上用超声波测速仪测量车速地示意图，测速仪发出并接收 超声波脉冲信号，根据发出和接收到地信号间地时间差，测出被测物体地速度 . 现测速仪对距其x =380m地匀速行驶中地汽车发出超声波信号，超声波信号从发 出到被反射回来地时间间隔 △ t = 2.0 s，超声波在空气中传播地速度是 v声= 340m/s,则汽车地速度v=m/s，当测速仪接收到被反射回来地超声波信号时，汽 车前进了 m,汽车距测速仪m；若这段高速公路地限定时速为120km/h，该汽车 是否超速？ .jLBHrnAlLg

答案：1、变大；变小

2、40，80，300，超速 【反思】

收 获

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