2．4《多普勒效应及其应用》学案

　　【学习目标】

（1）知道波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】

　　知道波的频率与观察者接收到的频率的区别；知道多普勒效应是在波和观察者之间有相对运动时产生的。

　　【学习要点】

一、 多普勒效应

（一） 多普勒效应

　　当波和观察者之间有相对运动时，观察者会感到频率发生变化的现象，叫多普勒效应。

这一效应是奥地利物理学家多普勒在1842年首先发现的，所以称为多普勒效应。

多普勒效应是在波与观察者之间有相对运动时产生的现象.

(二)多普勒效应的解释

1. 波的频率与观察者接收到的频率

⑴波的频率等于单位时间内波发出的完全波的个数。这时因为声完成一次全振动，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。

⑵观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数。

2．多普勒效应的产生

⑴当波和观察者相对于介质都不动时，观察者接收到波的频率等于波的频率。

⑵波相对于介质不动，当观察者朝着波运动时，观察者接收到的频率增大；当观察者远离波时，观察者接收到的频率减小。当观察者的速度与波速相等时接收不到波，此时接收到的频率变为零。

⑶观察者相对于介质不动，当波接近观察者时，观察者接收到的频率增大；波远离观察者时，观察者接收到的频率减小。

二、 多普勒效应的应用：

多普勒效应是波动过程共有的特征.。

　　　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的运动速度

　　【典型例题】

例题1：以速度v=20m/s奔驰的火车，鸣笛声频率f=275Hz，已知常温下空气中的声速v0=340m/s。当火车驶时，站在铁道旁的观察者听到的笛声频率为多少？当火车驶去时，站在铁道旁的观察者听到的频率又是多少？

解析：火车向观察者驶（火车接近观察者）时，以观察者为参考系（观察者相对介质静止），声波的波长减小为