3.5 多普勒效应 导学案-（2019）新人教版高中物理高二选择性必修第一册.rar

3.5 多普勒效应多普勒效应 【学习目标学习目标】1知道什么是多普勒效应2知道多普勒效应中波源的频率与观察者接收到的频率的变化3能运用多普勒效应解释一些物理现象，理解在多普勒效应在生产生活中的应用【开启新探索开启新探索】仔细听急救车的鸣笛声，你会发现一个现象：当车从你身边疾驰而过的时候，不仅鸣笛的响度会发生变化，音调也会发生变化。音调如何变化？为什么会这样变化呢？ 【质疑提升质疑提升】1什么是多普勒现象？在什么情况下发生多普勒现象？定义：当波源与观察者相互 或者相互 时，接收到的波的 都会发生变化。这种现象叫做多普勒效应。2结合我们初中所学知识回忆一下，声波的频率由什么因素决定？3.阅读课本，通过“多普勒效应的模拟实验”的理解，解答以下问题：（1）当波源与观察者相对静止时，观察者听到的频率与波源的频率大小上有着怎样的关系？（2）当波源不动，观察者向波源运动时，观察者听到的频率与波源的频率大小上有着怎样的关系？（3）当波源不动，观察者远离波源运动时，观察者听到的频率与波源的频率大小上有着怎样的关系？（4）当观察者不动，波源向观察者运动时，观察者听到的频率与波源的频率大小上有着怎样的关系？（5）综合以上 14，总结一下，发生多普勒现象时，源源的频率与观察者听到的频率两者间大小关系和观察者与波源相对运动有着怎样的关系？ （6）当波发生多普勒效应时，波源的频率、波传播的速度是否变化？4生活中有哪些地方用到了多普勒效应，试举例说明。【学以致用学以致用】1关于多普勒效应，下列说法中正确的是（ ） A是由波的干涉引起的 B说明波源的频率发生了改变C是由于波源和观察者之间有相对运动而产生的 D只有声波才能产生多普勒效应2炮弹由远处飞来从头顶呼啸而过的整个过程中，我们所听到的音调（ ） A越来越高 B越来越低C先变高后变低 D先变低后变高3有一种用细绳操纵沿圆周飞行的模型飞机，装有内燃发动机作为动力以下说法中正确的是（ ）站在中心的操纵者听到发动机工作时发出的声音的音调忽高忽低地做周期性变化站在中心的操纵者听到发动机工作时发出声音的音调是不变的站在场边的观察者听到发动机工作时发出的声音的音调忽高忽低地做周期性变化站在场边的观察者听到发动机工作时发出的声音的音调是不变的ABCD4当波源向观测者靠近时，观测者所接收到的频率 f和波源振动的频率 f 的关系为（ ） Aff Bff D无法确定5以下说法正确的是（ ）A在室内讲话的声音比在旷野讲话的声音洪亮，是声波的多普勒效应B在水里的人能听到岸上的声音，是声波的干涉现象C “闻其声而不见其人”是声波的衍射现象D迎面驶来的汽车鸣笛时声音越来越高，是声波的干涉现象6频率小于 20Hz 的声波叫做次声波，频率高于 20000Hz 的声波称为超声波。下列关于波的说法中正确的是（ ）A发生多普勒效应的原因是因为声源的频率发生了变化B海啸发生后尚未到达海岸边，沿海渔民没有反应，但狗显得烦噪不安，这是因为次声波传播速度比超声波大C当声源相对于观察者匀速远离时，观察者听到的声音的音调可能变高，也可能变低D次声波比超声波更容易发生明显的衍射现象7如图是一个产生机械波的波源做匀速运动的情况，图中的圆表示同相位的波峰。（1）波源正在移向 （ ） AA 点 BB 点 CC 点 DD 点（2）观察到的波的频率最低点是（ ） AA 点 BB 点 CC 点 DD 点 【核心素养提升核心素养提升】1关于多普勒效应的说法中，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当声源相对观察者远离时，观察者听到的声音的音调可能变高，也可能变低2 列车上安装一个声源，发出一定频率的乐音当列车与观察者都静止时，观察者记住了这个乐音的音调在以下情况中，观察者听到这个乐音的音调比原来降低的是（ ）A观察者静止，列车静止 B观察者静止，列车向他驶来C列车静止，观察者靠近声源 D列车静止，观察者远离声源3关于多普勒效应的叙述，下列说法中正确的是（ ）A多普勒效应说明波源的频率发生了变化B多普勒效应是由于波的干涉引起的C多普勒效应是声波特有的特征D科学家通过哈勃太空望远镜发现来自遥远的星系上的某种原子光谱，与地球上同种原子的光谱相比较，波长均变长，说明该星系正在远离地球而去4下列关于多普勒效应的说法正确的是（ ）A若声源向观察者靠近，则声源发出声波的频率变小B若声源向观察者靠近，则观察者接收到的频率小于声源发出声波的频率C观察者远离波源，则波源发出声波的频率变小D若波源与观察者相互靠近，则观察者接收到的频率大于声源发出声波的频率5 如图所示，向左匀速运动的小车发出频率为 f 的声波，立于车左侧 A 处的人感受到的声波的频率为 f1，立于车右侧 B 处的人感觉到的声波的频率为 f2，则（ ） Af1f，f2f Bf1fCf1f，f2f ADCBDf1f，f2f6 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，v 表示接收器收到的频率。若 u 增大（uV） ，则（）Av 增大，V 增大 Bv 增大，V 不变Cv 不变，V 增大 Dv 减少，V 不变7 a 为声源，发出声波。b 为接收者，接收 a 发出的声波。若 a、b 在沿着两者连线的方向运动（速度都不超过声速） 。以下说法正确的是（）A若 a、b 相互靠近，则 b 接收到的声波的频率一定比 a 发出的低B若 a、b 向同一方向运动，则 b 接收到的声波的频率一定比 a 发出的低C若 a、b 向同一方向运动，则 b 接收到的声波的频率一定比 a 发出的高D若 a 静止，b 向 a 运动，则 b 接收到的声波的频率一定比 a 发出的高8 汽车制造技术已逐渐成熟，很多车辆里面都配备有 ACC 自适应巡航控制系统，自适应巡航控制（ACC）系统是一个允许车辆巡航控制系统通过调整速度以适应交通状况的汽车功能。安装在车辆前方的雷达用于检测在本车前进道路上是否存在速度更慢的车辆。若存在速度更慢的车辆，ACC 系统会降低车速并控制与前方车辆的间隙或时间间隙。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，再通过因波的时间差和多普勒效应造成的频率变化来测量与目标间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，接收到的回波的频率为，且，ff ff则（）A前车速度大于后车速度B前后两车速度相同C前车速度小于后车速度D前车一定处于静止状态9 分析下列物理现象：“闻其声而不见其人”；学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；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。这些现象分别属于波的（）A衍射、干涉、多普勒效应B衍射、多普勒效应、干涉C折射、干涉、多普勒效应D反射、干涉、多普勒效应10假设频率一定的点波源随导弹以超音速做匀速直线运动，且以相等的时间间隔向各个方向同时发出声波，图中各圆形均表示点波源振动产生的波面.关于该过程，图中正确的是（ ）A BC D11为了理解多普勒效应，可以设想一个抛球的游戏（如图） 。设想甲每隔向乙抛一个1s球，如果甲、乙都站着不动，乙每隔接到一个球。如果甲抛球时1s仍然站着不动，而乙以一定速度向甲运动，这时乙接球的时间间隔是否还是？如果乙靠向甲的速度增大，乙接球的时间间隔是否会1s有变化？不是，减小，频率增大 拓展：若声源的不动，且发出的声音的频率 f 一定。当观察者逐渐加速靠近声源时，观察者听到的频率有怎样的变化？频率不断增大3.5 多普勒效应 【学习目标】1知道什么是多普勒效应2知道多普勒效应中波源的频率与观察者接收到的频率的变化3能运用多普勒效应解释一些物理现象，理解在多普勒效应在生产生活中的应用【开启新探索】仔细听急救车的鸣笛声，你会发现一个现象：当车从你身边疾驰而过的时候，不仅鸣笛的响度会发生变化，音调也会发生变化。音调如何变化？为什么会这样变化呢？ 【质疑提升】1什么是多普勒现象？在什么情况下发生多普勒现象？定义：当波源与观察者相互 或者相互 时，接收到的波的 都会发生变化。这种现象叫做多普勒效应。2结合我们初中所学知识回忆一下，声波的频率由什么因素决定？3.阅读课本，通过“多普勒效应的模拟实验”的理解，解答以下问题：（1）当波源与观察者相对静止时，观察者听到的频率与波源的频率大小上有着怎样的关系？（2）当波源不动，观察者向波源运动时，观察者听到的频率与波源的频率大小上有着怎样的关系？（3）当波源不动，观察者远离波源运动时，观察者听到的频率与波源的频率大小上有着怎样的关系？（4）当观察者不动，波源向观察者运动时，观察者听到的频率与波源的频率大小上有着怎样的关系？（5）综合以上 14，总结一下，发生多普勒现象时，源源的频率与观察者听到的频率两者间大小关系和观察者与波源相对运动有着怎样的关系？ （6）当波发生多普勒效应时，波源的频率、波传播的速度是否变化？4生活中有哪些地方用到了多普勒效应，试举例说明。【学以致用】1关于多普勒效应，下列说法中正确的是（ ） A是由波的干涉引起的 B说明波源的频率发生了改变C是由于波源和观察者之间有相对运动而产生的 D只有声波才能产生多普勒效应2炮弹由远处飞来从头顶呼啸而过的整个过程中，我们所听到的音调（ ） A越来越高 B越来越低C先变高后变低 D先变低后变高3有一种用细绳操纵沿圆周飞行的模型飞机，装有内燃发动机作为动力以下说法中正确的是（ ）站在中心的操纵者听到发动机工作时发出的声音的音调忽高忽低地做周期性变化站在中心的操纵者听到发动机工作时发出声音的音调是不变的站在场边的观察者听到发动机工作时发出的声音的音调忽高忽低地做周期性变化站在场边的观察者听到发动机工作时发出的声音的音调是不变的ABCD4当波源向观测者靠近时，观测者所接收到的频率 f和波源振动的频率 f 的关系为（ ） Aff Bff D无法确定5以下说法正确的是（ ）A在室内讲话的声音比在旷野讲话的声音洪亮，是声波的多普勒效应B在水里的人能听到岸上的声音，是声波的干涉现象C “闻其声而不见其人”是声波的衍射现象D迎面驶来的汽车鸣笛时声音越来越高，是声波的干涉现象6频率小于 20Hz 的声波叫做次声波，频率高于 20000Hz 的声波称为超声波。下列关于波的说法中正确的是（ ）A发生多普勒效应的原因是因为声源的频率发生了变化B海啸发生后尚未到达海岸边，沿海渔民没有反应，但狗显得烦噪不安，这是因为次声波传播速度比超声波大C当声源相对于观察者匀速远离时，观察者听到的声音的音调可能变高，也可能变低D次声波比超声波更容易发生明显的衍射现象7如图是一个产生机械波的波源做匀速运动的情况，图中的圆表示同相位的波峰。（1）波源正在移向 （ ） AA 点 BB 点 CC 点 DD 点（2）观察到的波的频率最低点是（ ） AA 点 BB 点 CC 点 DD 点 【核心素养提升】1关于多普勒效应的说法中，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当声源相对观察者远离时，观察者听到的声音的音调可能变高，也可能变低2 列车上安装一个声源，发出一定频率的乐音当列车与观察者都静止时，观察者记住了这个乐音的音调在以下情况中，观察者听到这个乐音的音调比原来降低的是（ ）A观察者静止，列车静止 B观察者静止，列车向他驶来C列车静止，观察者靠近声源 D列车静止，观察者远离声源3关于多普勒效应的叙述，下列说法中正确的是（ ）A多普勒效应说明波源的频率发生了变化B多普勒效应是由于波的干涉引起的C多普勒效应是声波特有的特征D科学家通过哈勃太空望远镜发现来自遥远的星系上的某种原子光谱，与地球上同种原子的光谱相比较，波长均变长，说明该星系正在远离地球而去4下列关于多普勒效应的说法正确的是（ ）A若声源向观察者靠近，则声源发出声波的频率变小B若声源向观察者靠近，则观察者接收到的频率小于声源发出声波的频率C观察者远离波源，则波源发出声波的频率变小D若波源与观察者相互靠近，则观察者接收到的频率大于声源发出声波的频率5 如图所示，向左匀速运动的小车发出频率为 f 的声波，立于车左侧 A 处的人感受到的声波的频率为 f1，立于车右侧 B 处的人感觉到的声波的频率为 f2，则（ ） Af1f，f2f Bf1fCf1f，f2f ADCBDf1f，f2f6 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，v 表示接收器收到的频率。若 u 增大（uV） ，则（）Av 增大，V 增大 Bv 增大，V 不变Cv 不变，V 增大 Dv 减少，V 不变7 a 为声源，发出声波。b 为接收者，接收 a 发出的声波。若 a、b 在沿着两者连线的方向运动（速度都不超过声速） 。以下说法正确的是（）A若 a、b 相互靠近，则 b 接收到的声波的频率一定比 a 发出的低B若 a、b 向同一方向运动，则 b 接收到的声波的频率一定比 a 发出的低C若 a、b 向同一方向运动，则 b 接收到的声波的频率一定比 a 发出的高D若 a 静止，b 向 a 运动，则 b 接收到的声波的频率一定比 a 发出的高8 汽车制造技术已逐渐成熟，很多车辆里面都配备有 ACC 自适应巡航控制系统，自适应巡航控制（ACC）系统是一个允许车辆巡航控制系统通过调整速度以适应交通状况的汽车功能。安装在车辆前方的雷达用于检测在本车前进道路上是否存在速度更慢的车辆。若存在速度更慢的车辆，ACC 系统会降低车速并控制与前方车辆的间隙或时间间隙。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，再通过因波的时间差和多普勒效应造成的频率变化来测量与目标间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，接收到的回波的频率为，且，ff ff则（）A前车速度大于后车速度B前后两车速度相同C前车速度小于后车速度D前车一定处于静止状态9 分析下列物理现象：“闻其声而不见其人”；学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；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。这些现象分别属于波的（）A衍射、干涉、多普勒效应B衍射、多普勒效应、干涉C折射、干涉、多普勒效应D反射、干涉、多普勒效应10假设频率一定的点波源随导弹以超音速做匀速直线运动，且以相等的时间间隔向各个方向同时发出声波，图中各圆形均表示点波源振动产生的波面.关于该过程，图中正确的是（ ）A BC D11为了理解多普勒效应，可以设想一个抛球的游戏（如图） 。设想甲每隔向乙抛一个1s球，如果甲、乙都站着不动，乙每隔接到一个球。如果甲抛球时1s仍然站着不动，而乙以一定速度向甲运动，这时乙接球的时间间隔是否还是？如果乙靠向甲的速度增大，乙接球的时间间隔是否会1s有变化？不是，减小，频率增大 拓展：若声源的不动，且发出的声音的频率 f 一定。当观察者逐渐加速靠近声源时，观察者听到的频率有怎样的变化？频率不断增大