3.6多普勒效应（教学课件）-高二上学期物理教科版（2019）选择性必修第一册( 共24ppt）

(共24张PPT)
多普勒效应
观察与聆听：
看影像中交通工具，你看到了和听到了什么？
疾驰的汽车
疾驰的火车
1、当汽车、火车、响着喇叭疾驶而来的时候，你听到的音调怎么变化？
现象：
2、当汽车、火车、响着喇叭疾驶而去的时候，你听到的音调怎么变化？
现象：感觉音调变高
现象：感觉音调变低。
（音调由频率决定，频率高音调高；频率低音调低）．
（频率变高）
（频率变低）
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。
1、多普勒效应
成因：相对运动——波源与观察者
思考:
多普勒效应的成因是什么？
相互靠近
相互远离
一、多普勒效应
规则：模拟实验中，一支队伍在行进，路旁有一位观察者。
队伍中的人不表示介质中的质点，只代表传播中的波峰或波谷，于是“过人频率”就代表波的频率。
模拟实验：多普勒效应成因
f测 = f源
观察者静止不动，他数经过的队伍中的人数，每分钟假设有30个人经过他，这种情况下的“过人频率”是30人每分。
v测=0
情形1：观测者静止不动
S
情形2：观测者相对波源运动
⑴观测者靠近波源
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。
f测 > f源
v测
S
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。
⑵观测者远离波源
f测 < f源
总结：波源不动而观察者运动时，引起接收频率的变化是由于观察者接收到的波数增多或减少造成的。
v测
S
情形3：波源相对观测者运动
波源运动，观察者静止
λ
λ'
观察者感觉到波变得密集，即波长减小，接收到的频率增大。
⑴波源向观察者运动
观察者感到波变得稀疏，即波长增大，接收到的频率减少。
⑵波源远离观察者运动
可见：当观察者不动而波源运动时，引起接收频率的变化是由于波长的改变而引起的。
结论:
观察者与波源均相对于介质静止时：
观察者与波源相互接近时：
观察者与波源相互远离时：
3、多普勒效应的现象：
深化成因：在多普勒效应中，波源的频率是不改变的，只是由于波源和观察者之间有相对运动，观察者接收到波的频率与波源的频率不一致。
f测 = f源
f测 > f源
f测 < f源
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
1、雷达测速仪：
交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波（通常是红外线），波被运动的汽车反射回来时，接收到的频率发生变化，由此可指示汽车的速度。
二、多普勒效应的应用
2、有经验的铁路工人可以从火车的汽笛声判断火车的运动方向和快慢；
有经验的战士可以从炮弹飞行时的尖叫声判断飞行的炮弹是接近还是远去。
3、军事应用(E-3“望楼” 预警机) 脉冲多普勒雷达，多谱勒导航仪。
4、临床上应用：彩色多普勒超声诊断系统
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。这种方法俗称“彩超”，可以检查心脏、大脑和眼底血管的病变。
5、测量其它星系向着还是远离地球运动的速率
理论和实验都证明，光波或电磁波都有多普勒效应，多普勒效应在科学技术中也有着广泛的应用。宇宙中的星球都在不停地运动。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。
哈勃望远镜
拍摄星系
天眼利用多普勒效应观察其他星系
1、关于多普勒效应下列说法中正确的是（ ）
A、只有声波才有多普勒效应
B、光波也有多普勒效应
C、只有机械波才有多普勒效应
D、电磁波不能发生多普勒效应
B
2、关于波的现象，下列说法正确的是（　　）
A．交通警察利用测速仪向行进中的车辆发射频率已知的超声波，根据反射波的频率变化判断车速，这是利用了波的多普勒效应
B．“闻其声不见其人”是声波的反射现象
C．医生向人体内发射频率已知的超声波，根据接收到的被血管中的血流反射后的超声波的频率变化，判断血流的速度是利用波的干涉现象
D．科学家通过哈勃望远镜发现来自遥远的星系上的某种原子光谱，与地球上同种原子的光谱比较，波长均变小，说明该星系正在远离地球而去
A
3、(多选)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,观察者接收到的频率和波源的频率都变化了
B.发生多普勒效应时,观察者接收到的频率发生了变化,但波源的频率不变
C.多普勒效应是在波源与观察者之间有相对运动时产生的
D.多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的,它适用于一切波
BCD
4、(多选)如图所示,男同学站立不动吹口哨,一位女同学坐在秋千上来回摆动,下列关于女同学的感受的说法正确的是(　　)
A.女同学从A向B运动过程中,她感觉哨声音调变高
B.女同学从E向D运动过程中,她感觉哨声音调变高
C.女同学从C点向D点运动时,她感觉哨声音调不变
D.女同学从C点向B点运动时,她感觉哨声音调变低
AD
5、如图所示， 是一个声波的波源，发出的一系列声波为如图所示的一组圆面， 、 是两个观察者的位置，则下列叙述正确的是( @23@ )。
A.波源正向 点移动， 处听到的音调较高
B.波源正向 点移动， 处听到的音调较高
C.波源正向 点移动， 处听到的音调较高
D.波源正向 点移动， 处听到的音调较高
A
谢谢