3.5 多普勒效应(共24张PPT)高二物理人教版（2019）选择性必修1课件
文档属性
| 名称 | 3.5 多普勒效应(共24张PPT)高二物理人教版（2019）选择性必修1课件 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 18.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-10-24 17:55:24 | ||
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文档简介
(共24张PPT)
3.5 多普勒效应
当救护车、火车、飞机从身边疾速通过的时候，它们远离的过程中的鸣笛或轰鸣声的音调有什么变化？
仔细听
远离时音调由高变低
音调
接收到的频率f
多普勒
变化
效应
演示实验
多普勒效应的理解
波源每完成一次全振动，便向外发出一个波长的波；而波源的频率等于单位时间（如 1 s）内波源完成全振动的次数，所以波源振动的频率等于单位时间内波源向外发出完整的波的个数。
对观察者来说，他接收到的波的频率等于他在单位时间内接收到的完整的波的个数。
波源
观察者
0
0
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
波源发出
观察者接收
结论一
波源的频率一定时，若波源和观察者相对静止，观察者接收到的频率等于波源的频率.
1.当波源和观察者相对静止时
点击播放
注意观看静等10s
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6
7
8
靠近波源
远离波源
v
v
1
2
3
4
5
波源发出
>
>
观察者接收
观察者接收
波源的频率一定时，若波源静止，当观察者靠近波源时，观察者接收到的频率增大，当观察者远离波源时，观察者接收到的频率减小.
结论二
2.波源静止，观察者运动
点击播放
注意观看静等10s
观察者
人代表传播过程中的波峰或波谷
接近波源
保持静止
远离波源
频率一定
f观
<
>
=
模拟实验：波源静止，观察者运动
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8
靠近观察者
远离观察者
v
v
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波源发出
>
>
观察者接收
观察者接收
波源的频率一定时，若观察者静止，当波源接近观察者时，观察者接收到的频率增大，当波源远离观察者时，观察者接收到的频率减小.
结论三
3
3.观察者静止，波源运动
点击播放
注意观看静等10s
多普勒效应的形成原因
多普勒效应的理解
1.多普勒效应
波源与观察者相互靠近或者相互远离时，接收到的波的频率都会发生变化的现象.
2.多普勒效应产生的原因
(1)当波源与观察者相对静止时，
(2)当波源与观察者相互接近时，
(3)当波源与观察者相互远离时，
观察者观测到的频率等于波源振动的频率.
观察者接收到的频率增大.
观察者接收到的频率减小.
1.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。
2.固定在振动片上的金属丝周期性触动水面可以形成水波。当振动片在水面上移动时拍得一幅如图所示的照片，显示出此时波的图样。由照片是否可知，振动片正在向图中哪个方向移动？单位时间内是水槽左边接收完全波个数多还是右边接收完全波个数多？
密
疏
振动片正在向左边移动，单位时间内水槽左边接收的完全波个数多。
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
某乘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.(2023·湖北武汉市第十一中学期末)如图所示，静止卫星Q在轨道上稳定运行，P为赤道平面上的监测站，实时监测卫星运行状况，卫星Q持续向监测站P发射频率为f的电磁波，则卫星Q从A运行到B的过程中，关于监测站P接收的电磁波频率，下列说法正确的是
A.监测站P接收的电磁波频率先减小后增大
B.监测站P接收的电磁波频率先增大后减小
C.监测站P接收的电磁波频率一直保持不变
D.监测站P接收的电磁波频率一直减小
√
3.一频率为600 Hz的声源以20 rad/s的角速度沿一半径为0.8 m的圆周(圆心为O点)做匀速圆周运动。一观察者站在离圆心很远的P点且相对于圆心静止，如图所示，则观察者接收到
A.声源在A点时的频率等于600 Hz
B.声源在B点时的频率等于600 Hz
C.声源在C点时的频率等于600 Hz
D.声源在D点时的频率小于600 Hz
√
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
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
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
远离观察者，f观察者测车辆速度
交警向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，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.
多普勒效应的应用
测海水流速
测量水在海底的流速，为养殖场寻找适合贝类生长的场所.
彩超
医生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， 测出反射波的频率变化，就能知道血流的速度.
距离不变
相互远离
相互靠近
观测的频率小于静止时发光频率
观测的频率大于静止时发光频率
观测的频率等于静止时发光频率
测星球速度
“蓝移”
“红移”
测量星球上某些元素发出的光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以算出星球靠近或远离我们的速度.
4.(多选)(2023·辽宁朝阳市高二期末)目前，多普勒效应已在科学研究、工程技术和医疗诊断等各方面有着十分广泛应用。关于多普勒效应下列说法正确的是
A.有经验的战士从炮弹飞行的“尖叫”声就能判断飞行的炮弹是接近还
是远去
B.医院检查身体血液流动速度的“彩超”运用了多普勒效应原理
C.某一遥远星球离地球远去，那么地球上接收到该星球发出光的波长要变小
D.高速公路上的测速仪就是应用多普勒效应来测速的
√
√
√
5.无人驾驶技术已逐渐成熟，某巡航控制系统可以控制无人车在前车减速时自动减速、前车加速时自动加速。汽车使用的传感器会发射和接收调制过的无线电波，通过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。若该传感器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，表明前车一定做匀速直线运动
B.当f′＝f 时，表明前车一定处于静止状态
C.当f′>f 时，表明无人车需要相对前车减速行驶
D.当f′√
多普勒效应的理解
多
普
勒
效
应
多普勒效应的应用
测速度
测血液流速
测星球速度
彩超
测速仪
红（蓝）移现象
波源频率不变
规律
距离不变
相互靠近
相互远离
f观＝f波
f观>f波
f观
3.5 多普勒效应
当救护车、火车、飞机从身边疾速通过的时候，它们远离的过程中的鸣笛或轰鸣声的音调有什么变化？
仔细听
远离时音调由高变低
音调
接收到的频率f
多普勒
变化
效应
演示实验
多普勒效应的理解
波源每完成一次全振动，便向外发出一个波长的波；而波源的频率等于单位时间（如 1 s）内波源完成全振动的次数，所以波源振动的频率等于单位时间内波源向外发出完整的波的个数。
对观察者来说，他接收到的波的频率等于他在单位时间内接收到的完整的波的个数。
波源
观察者
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波源发出
观察者接收
结论一
波源的频率一定时，若波源和观察者相对静止，观察者接收到的频率等于波源的频率.
1.当波源和观察者相对静止时
点击播放
注意观看静等10s
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靠近波源
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观察者接收
波源的频率一定时，若波源静止，当观察者靠近波源时，观察者接收到的频率增大，当观察者远离波源时，观察者接收到的频率减小.
结论二
2.波源静止，观察者运动
点击播放
注意观看静等10s
观察者
人代表传播过程中的波峰或波谷
接近波源
保持静止
远离波源
频率一定
f观
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模拟实验：波源静止，观察者运动
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靠近观察者
远离观察者
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观察者接收
观察者接收
波源的频率一定时，若观察者静止，当波源接近观察者时，观察者接收到的频率增大，当波源远离观察者时，观察者接收到的频率减小.
结论三
3
3.观察者静止，波源运动
点击播放
注意观看静等10s
多普勒效应的形成原因
多普勒效应的理解
1.多普勒效应
波源与观察者相互靠近或者相互远离时，接收到的波的频率都会发生变化的现象.
2.多普勒效应产生的原因
(1)当波源与观察者相对静止时，
(2)当波源与观察者相互接近时，
(3)当波源与观察者相互远离时，
观察者观测到的频率等于波源振动的频率.
观察者接收到的频率增大.
观察者接收到的频率减小.
1.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。
2.固定在振动片上的金属丝周期性触动水面可以形成水波。当振动片在水面上移动时拍得一幅如图所示的照片，显示出此时波的图样。由照片是否可知，振动片正在向图中哪个方向移动？单位时间内是水槽左边接收完全波个数多还是右边接收完全波个数多？
密
疏
振动片正在向左边移动，单位时间内水槽左边接收的完全波个数多。
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
某乘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.(2023·湖北武汉市第十一中学期末)如图所示，静止卫星Q在轨道上稳定运行，P为赤道平面上的监测站，实时监测卫星运行状况，卫星Q持续向监测站P发射频率为f的电磁波，则卫星Q从A运行到B的过程中，关于监测站P接收的电磁波频率，下列说法正确的是
A.监测站P接收的电磁波频率先减小后增大
B.监测站P接收的电磁波频率先增大后减小
C.监测站P接收的电磁波频率一直保持不变
D.监测站P接收的电磁波频率一直减小
√
3.一频率为600 Hz的声源以20 rad/s的角速度沿一半径为0.8 m的圆周(圆心为O点)做匀速圆周运动。一观察者站在离圆心很远的P点且相对于圆心静止，如图所示，则观察者接收到
A.声源在A点时的频率等于600 Hz
B.声源在B点时的频率等于600 Hz
C.声源在C点时的频率等于600 Hz
D.声源在D点时的频率小于600 Hz
√
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
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
由A→C，f观察者
接近观察者，f观察者>f波源
远离观察者，f观察者
交警向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，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.
多普勒效应的应用
测海水流速
测量水在海底的流速，为养殖场寻找适合贝类生长的场所.
彩超
医生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， 测出反射波的频率变化，就能知道血流的速度.
距离不变
相互远离
相互靠近
观测的频率小于静止时发光频率
观测的频率大于静止时发光频率
观测的频率等于静止时发光频率
测星球速度
“蓝移”
“红移”
测量星球上某些元素发出的光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以算出星球靠近或远离我们的速度.
4.(多选)(2023·辽宁朝阳市高二期末)目前，多普勒效应已在科学研究、工程技术和医疗诊断等各方面有着十分广泛应用。关于多普勒效应下列说法正确的是
A.有经验的战士从炮弹飞行的“尖叫”声就能判断飞行的炮弹是接近还
是远去
B.医院检查身体血液流动速度的“彩超”运用了多普勒效应原理
C.某一遥远星球离地球远去，那么地球上接收到该星球发出光的波长要变小
D.高速公路上的测速仪就是应用多普勒效应来测速的
√
√
√
5.无人驾驶技术已逐渐成熟，某巡航控制系统可以控制无人车在前车减速时自动减速、前车加速时自动加速。汽车使用的传感器会发射和接收调制过的无线电波，通过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。若该传感器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，表明前车一定做匀速直线运动
B.当f′＝f 时，表明前车一定处于静止状态
C.当f′>f 时，表明无人车需要相对前车减速行驶
D.当f′
多普勒效应的理解
多
普
勒
效
应
多普勒效应的应用
测速度
测血液流速
测星球速度
彩超
测速仪
红（蓝）移现象
波源频率不变
规律
距离不变
相互靠近
相互远离
f观＝f波
f观>f波
f观