(共24张PPT)
多普勒效应
高中物理选择性必修一
3.5
从你身边疾驰而过的车辆鸣笛的音调会由高变低。这到底是怎么回事?
P79
波源本身频率没变,是接受到的频率改变
波源每完成一次全振动,便向外发出一个波长的波;
波源:振动的频率=单位时间内波源向外发出完整的波的个数。
观察者:接收到的波的频率=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
0
0
0
1
2
3
4
5
1
2
6
7
8
靠近波源
远离波源
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
0
0
0
1
2
3
4
5
1
2
6
7
8
靠近观察者
远离观察者
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
观察车与人的相对运动情况以及声波的频率变化
P80
波源靠近、
观察者靠近
均静止、
速度相等
波源远离、
观察者远离
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?
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.
发生条件:观察者与波源在两者连线上有相对运动
波源向哪运动,哪个方向波面被压缩较密集
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
波源S不动, 观察者A运动
f观察者=f波源
由A→B
f观察者 > f波源
由A→C
f观察者 < f波源
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
接近观察者,f观察者 > f波源
远离观察者,f观察者 < f波源
波源向哪运动,哪个方向波面被压缩较密集
P81
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
“蓝移”
“红移”
理解
应用
测速度
测血液流速
测星球速度
彩超
多普勒效应
波源频率保持不变
相对静止
相互靠近
相互远离
f观=f波
f观>f波
f观<f波
【例1】 关于多普勒效应,下列说法中正确的是( )
A.发生多普勒效应时,波源的频率变化了
B.发生多普勒效应时,观察者接收到的频率发生了变化
C.当观察者和波源速度相同时,会发生多普勒效应
D.只有声波才能发生多普勒效应
答案 B
【例2】(多选)关于多普勒效应,以下说法正确的有( )
A.只有机械波才能产生多普勒效应
B.机械波和电磁波均能产生多普勒效应
C.产生多普勒效应的原因是波源的频率发生了变化
D.产生多普勒效应的原因是观察者接收到的频率发生了变化
答案 BD
【例3】某地在进行飞行航模表演,下列说法正确的是( )
A.当观众听到的声音频率变高时,可以判断飞机正在飞来
B.当观众听到的声音频率变高时,可以判断飞机正在飞离
C.当飞机向观众飞来时,飞机发动机发出的声音频率变高
D.当飞机飞离观众时,飞机发动机发出的声音频率变低
答案 A
【例4】(多选)下列哪些现象属于多普勒效应( )
A.远去的汽车声音越来越小
B.炮弹迎面飞来,声音刺耳
C.火车向你驶来时,音调变高,远离你而去时,音调变低
D.大风中,远处的人说话的声音时强时弱
答案 BC
【例5】平直公路上,汽车正在匀速远离,用多普勒测速仪向其发出频率为f0的超声波,能正确反映被汽车反射回来的超声波的频率随汽车运动位移变化情况的图像是( )
答案 D
作业