物理人教版2019选择性必修第一册3.5 多普勒效应（共29张ppt)
文档属性
| 名称 | 物理人教版2019选择性必修第一册3.5 多普勒效应（共29张ppt) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 93.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-11-22 17:56:10 | ||
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文档简介
(共29张PPT)
3.5 多普勒效应
高二物理（人教版2019）
选择性必修 第一册
第三章 机械波
新课引入
观察与聆听：
看影像中交通工具，你看到了和听到了什么？
疾驰的救护车
疾驰的火车
1.当救护车、火车、响着喇叭疾驶而来的时候，你听到的音调怎么变化？
新课引入
现象：
2.当救护车、火车、响着喇叭疾驶而去的时候，你听到的音调怎么变化？
1.这种现象是奥地利物理学家多普勒在1842年最先发现的。
新课引入
多普勒效应：
2.多普勒效应：由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者接收到的波的频率发生变化的现象叫做多普勒效应。
思考：为什么会出现这样的现象？如何解释？
多普勒效应
01
多普勒效应的应用
02
学习目标
一、多普勒效应
新课讲授
蜂鸣器音调的变化
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。
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。
v测=0
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。
观测者观察人数等于“过人频率”
1.多普勒效应成因模拟：
v测
v测
新课讲授
观测者观察人数大于“过人频率”
观测者观察人数小于“过人频率”
1.多普勒效应成因模拟：
新课讲授
在模拟实验中，人不表示介质中的质点，只代表传播中的波峰或者波谷，于是“过人频率”就代表波的频率。
新课讲授
实验演示：
(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。
S
新课讲授
v测=0
2.多普勒效应成因分析：
(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。
新课讲授
S
2.多普勒效应成因分析：
v测
(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。
S
新课讲授
2.多普勒效应成因分析：
v测
3.运动和频率的关系
波源的运动情况 观察者运动情况 频率的关系
波源静止 观察者静止 观察者接收频率 波源的频率
波源静止 观察者朝着波源运动
波源静止 观察者远离波源运动
波源朝着观察者运动 观察者静止
波源远离观察者运动 观察者静止
等于
大于
大于
小于
小于
新课讲授
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。
新课讲授
4.多普勒效应的成因：
多普勒测速
新课讲授
二、多普勒效应的应用
军机机载雷达
采用脉冲多普勒工作模式
新课讲授
二、多普勒效应的应用
北斗导航
二、多普勒效应的应用
新课讲授
天眼利用多普勒效应观察其他星系
二、多普勒效应的应用
新课讲授
多普勒彩超
二、多普勒效应的应用
新课讲授
课堂小结
多普勒效应
①定义：当波源和观察者之间有相对运动时，使观察者接 收到的频率发生变化的现象。
②成因：如果二者相互接近，观察者接收到的频率增大；如果二者相互远离，观察者接收到的频率减小。
③应用：多普勒测速、彩超等。
1．下列选项与多普勒效应无关的是（ ）
A．科学家用激光测量月球与地球间的距离
B．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速
C．交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度
D．科学家通过比较星球与地球上同种元素发出光的频率来计算星球远离地球的速度
A
课堂练习
课堂练习
【答案】A
【详解】A．科学家用激光测量月球与地球间的距离是利用光的反射原理，故A错误，符合题意；
B．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速是利用超声波的多普勒效应，故B正确，不符合题意；
C．交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度是利用超声波的多普勒效应，故C正确，不符合题意；
D．科学家通过比较星球与地球上同种元素发出光的频率来计算星球远离地球的速度，是利用光的多普勒效应，故D正确，不符合题意。
故选D。
2．如图所示，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（ ）
A．振针在向右移动
B．振针在向左移动
C．在A处的观察者，接收到的水波频率不变
D．在A处的观察者，接收到的水波频率变大
A
课堂练习
课堂练习
【答案】A
【详解】AB．振针前进方向上的水波变得密集，在其移动反方向的水波变得稀疏，因此振针在向右移动，选项A正确，B错误；
CD．波源远离观察者时，观察者接收到的频率变小，即在A处的观察者，接收到的水波频率变小，选项CD错误。
故选A。
3．如图所示，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
D
课堂练习
课堂练习
【答案】D
【详解】波速由介质决定，所以被该汽车反射回来的反射超声波与测速监视器发出的超声波相比波速不变；根据声音的多普勒效应，声源和观察者靠近时接收频率变高，所以被该汽车反射回来的反射波与发出的超声波相比频率变大．
A. 频率不变，波速变小，与结论不相符，选项A不符合题意；
B. 波速不变，频率变小，与结论不相符，选项B不符合题意；
C. 频率不变，波速变大，与结论不相符，选项C不符合题意；
D. 波速不变，频率变大，与结论相符，选项D符合题意；
4．汽车无人驾驶技术已逐渐成热，最常用的是ACC自适应航控制，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有毫米波雷达，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就的频率为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，表明前车在减速行驶
A
课堂练习
课堂练习
【答案】A
【详解】当声源和观察者之间的距离不变化时，观察者接收到的频率和声源发出的频率相等，故当f＝f′时，说明二者之间的距离不变，表明前车与无人车速度相同，但不一定静止，故A正确，B错误；当f′＞f时，说明接收到的频率增大，说明两车距离减小，表明前车在减速行驶，故C错误；当f′＜f时，说明接收到的频率减小，说明两车距离增大，表明前车在加速行驶，故D错误．故选A．
本节课结束
谢谢聆听
3.5 多普勒效应
高二物理（人教版2019）
选择性必修 第一册
第三章 机械波
新课引入
观察与聆听：
看影像中交通工具，你看到了和听到了什么？
疾驰的救护车
疾驰的火车
1.当救护车、火车、响着喇叭疾驶而来的时候，你听到的音调怎么变化？
新课引入
现象：
2.当救护车、火车、响着喇叭疾驶而去的时候，你听到的音调怎么变化？
1.这种现象是奥地利物理学家多普勒在1842年最先发现的。
新课引入
多普勒效应：
2.多普勒效应：由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者接收到的波的频率发生变化的现象叫做多普勒效应。
思考：为什么会出现这样的现象？如何解释？
多普勒效应
01
多普勒效应的应用
02
学习目标
一、多普勒效应
新课讲授
蜂鸣器音调的变化
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。
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。
v测=0
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。
观测者观察人数等于“过人频率”
1.多普勒效应成因模拟：
v测
v测
新课讲授
观测者观察人数大于“过人频率”
观测者观察人数小于“过人频率”
1.多普勒效应成因模拟：
新课讲授
在模拟实验中，人不表示介质中的质点，只代表传播中的波峰或者波谷，于是“过人频率”就代表波的频率。
新课讲授
实验演示：
(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。
S
新课讲授
v测=0
2.多普勒效应成因分析：
(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。
新课讲授
S
2.多普勒效应成因分析：
v测
(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。
S
新课讲授
2.多普勒效应成因分析：
v测
3.运动和频率的关系
波源的运动情况 观察者运动情况 频率的关系
波源静止 观察者静止 观察者接收频率 波源的频率
波源静止 观察者朝着波源运动
波源静止 观察者远离波源运动
波源朝着观察者运动 观察者静止
波源远离观察者运动 观察者静止
等于
大于
大于
小于
小于
新课讲授
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。
新课讲授
4.多普勒效应的成因：
多普勒测速
新课讲授
二、多普勒效应的应用
军机机载雷达
采用脉冲多普勒工作模式
新课讲授
二、多普勒效应的应用
北斗导航
二、多普勒效应的应用
新课讲授
天眼利用多普勒效应观察其他星系
二、多普勒效应的应用
新课讲授
多普勒彩超
二、多普勒效应的应用
新课讲授
课堂小结
多普勒效应
①定义：当波源和观察者之间有相对运动时，使观察者接 收到的频率发生变化的现象。
②成因：如果二者相互接近，观察者接收到的频率增大；如果二者相互远离，观察者接收到的频率减小。
③应用：多普勒测速、彩超等。
1．下列选项与多普勒效应无关的是（ ）
A．科学家用激光测量月球与地球间的距离
B．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速
C．交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度
D．科学家通过比较星球与地球上同种元素发出光的频率来计算星球远离地球的速度
A
课堂练习
课堂练习
【答案】A
【详解】A．科学家用激光测量月球与地球间的距离是利用光的反射原理，故A错误，符合题意；
B．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速是利用超声波的多普勒效应，故B正确，不符合题意；
C．交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度是利用超声波的多普勒效应，故C正确，不符合题意；
D．科学家通过比较星球与地球上同种元素发出光的频率来计算星球远离地球的速度，是利用光的多普勒效应，故D正确，不符合题意。
故选D。
2．如图所示，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（ ）
A．振针在向右移动
B．振针在向左移动
C．在A处的观察者，接收到的水波频率不变
D．在A处的观察者，接收到的水波频率变大
A
课堂练习
课堂练习
【答案】A
【详解】AB．振针前进方向上的水波变得密集，在其移动反方向的水波变得稀疏，因此振针在向右移动，选项A正确，B错误；
CD．波源远离观察者时，观察者接收到的频率变小，即在A处的观察者，接收到的水波频率变小，选项CD错误。
故选A。
3．如图所示，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
D
课堂练习
课堂练习
【答案】D
【详解】波速由介质决定，所以被该汽车反射回来的反射超声波与测速监视器发出的超声波相比波速不变；根据声音的多普勒效应，声源和观察者靠近时接收频率变高，所以被该汽车反射回来的反射波与发出的超声波相比频率变大．
A. 频率不变，波速变小，与结论不相符，选项A不符合题意；
B. 波速不变，频率变小，与结论不相符，选项B不符合题意；
C. 频率不变，波速变大，与结论不相符，选项C不符合题意；
D. 波速不变，频率变大，与结论相符，选项D符合题意；
4．汽车无人驾驶技术已逐渐成热，最常用的是ACC自适应航控制，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有毫米波雷达，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就的频率为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，表明前车在减速行驶
A
课堂练习
课堂练习
【答案】A
【详解】当声源和观察者之间的距离不变化时，观察者接收到的频率和声源发出的频率相等，故当f＝f′时，说明二者之间的距离不变，表明前车与无人车速度相同，但不一定静止，故A正确，B错误；当f′＞f时，说明接收到的频率增大，说明两车距离减小，表明前车在减速行驶，故C错误；当f′＜f时，说明接收到的频率减小，说明两车距离增大，表明前车在加速行驶，故D错误．故选A．
本节课结束
谢谢聆听