3.4 多普勒效应及其应用 课件 高中物理鲁科版（2019）选择性必修一(共22张PPT)

(共22张PPT)
第3章 机械波
3.4多普勒效应及其应用
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？
警车驶来时，音调变高；警车远离时，音调变低
(2)实际上警笛的音调会变化吗？
实际上警笛的音调不会变化
奥地利科学家多普勒发现的。
实验探究多普勒效应
1.多普勒效应
因波源与观察者之间有 而使观察者接收到的 发生变化的现象，称为多普勒效应。
[梳理与总结]
波的频率
相对运动
S
观察者A
(1)波源与观察者没有发生相对运动时，观察者接收到的波的频率不变，
波源的频率。
2.多普勒效应产生的原因
等于
S
观察者
v
波源靠近观察者
S
观察者
观察者靠近波源
v
(2)波源与观察者相互接近时，观察者接收到的波的频率 。
增大
S
观察者
v
观察者远离波源
S
观察者
v
波源远离观察者
(3)波源与观察者相互远离时，观察者接收到的波的频率 。
减小
为了进一步理解多普勒效应，可做这样一个模拟实验：
只要观察者与波源发生相对运动，就会产生多普勒效应，观测到的频率就大于波源振动的频率，这种说法对吗？为什么？
多普勒效应是观察者与波源间的相对距离发生变化时产生的。
不对，如果观察者绕着波源做圆周运动，虽然两者间发生了相对运动，但观察者接收的频率与波源发出的频率依然相等，并未发生多普勒效应。
1.(2023·首都师范大学附属中学高二期中)关于多普勒效应的叙述，下列说法正确的是
A.产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化
B.产生多普勒效应的原因是观察者和波源之间发生了相对运动且两者间
距发生变化
C.甲乙两车相向行驶，两车均鸣笛，且发出的笛声频率相同，乙车中的
某旅客听到的甲车笛声频率低于他听到的乙车笛声频率
D.波源静止时，不论观察者是静止的还是运动的，观察者听到的笛声频
率都是相同的
√
2.(多选)(2022·山东济南市高二月考)如图所示是一波源O做匀速直线运动时在均匀介质中产生球面波的情况，则
A.该波源正在移向a点
B.该波源正在移向b点
C.在a处观察，波的频率变低
D.在b处观察，波的频率变低
√
√
3.单音源发生器装置在小车上，其发音频率为f0。图(a)中小车沿一圆形跑道做匀速圆周运动，观察者甲静止于圆心处，测得频率为f1；图(b)中小车沿直线向左匀速运动，观察者乙、丙静止于该直线上，丙在乙的右侧，观察者乙测得频率为f2，观察者丙测得频率为f3，则
A.f1>f0>f2>f3
B.f1＝f0>f2>f3
C.f1＝f0>f2＝f3
D.f1时而大于f0时而小于f0，f2＝f3
√
相对位置 图示 结论(频率、音调、波面)
波源S和观察者A相对静止 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 由A→B，f观察者>f波源，音调升高
由A→C，f观察者观察者A不动，波源S运动，由S→S′，接近观察者或远离观察者 波源向哪运动，哪个方向波面被压缩较密集
接近观察者，f观察者>f波源，音调升高
远离观察者，f观察者多普勒效应的应用
1.测速度：交通警察使用多普勒测速仪向行进中的车辆发射频率已知的无线电波，同时测量 的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度。利用多普勒测速仪还可以测量水在海底的流速，为养殖场寻找适合贝类生长的场所。
反射波
2.测血流速度：医生使用彩色超声多普勒诊断仪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 ，就可得血流速度。这种方法俗称为“彩超”。
频率变化
3.跟踪目的物(如导弹、云层等)。
4.(2023·辽宁省高一期末)有经验的战士可以根据炮弹飞行的尖叫声判断飞行的炮弹是接近还是远去，这里用到的物理原理是声波的
A.共振 B.干涉 C.衍射 D.多普勒效应
√
5.(2023·广东广州市高二期末)如图，安装在公路旁的多普勒测速仪，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，当某汽车远离测速仪时，测速仪接收到的被该汽车反射回来的反射波与测速仪发出的超声波相比
A.频率不变，波速不变
B.频率变小，波速不变
C.频率变小，波速变小
D.频率变大，波速变大
√
6.(2022·北京市朝阳区期末)汽车无人驾驶技术已逐渐成熟，最常用的是ACC自适应巡航控制系统，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目标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′√
多普勒效应及其应用
多普勒效应
多普勒效应的应用
定义
产生原因
测速度
测血流速度
跟踪目的物
测星球速度
波源与观察者相对静止，而使f观察者=f波源
波源与观察者有相对运动，而使f观察者≠f波源
波源与观察者相互靠近，而使f观察者>f波源
波源与观察者相互远离，而使f观察者