3.5多普勒效应 教学课件(共29张PPT)
文档属性
| 名称 | 3.5多普勒效应 教学课件(共29张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 100.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-02-14 16:44:01 | ||
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文档简介
(共29张PPT)
教
学
课
件
3.5多普勒效应
第三章 机械波
多普勒效应
多普勒效应的应用
01
02
目录
CONTENTS
多普勒效应
PART 1
速度与激情 是方程式赛车吸引人的核心要素之一。赛车的最高时速可以超过350公里，这种速度带来的视觉冲击和感官刺激是无可比拟的 。如果你在赛道之外观看，会听见发动机声音时高时低，这是什么原因呢？
1842年的一天，奥地利一位名叫多普勒的数学家、物理学家带着女儿正路过铁路交叉处，恰逢一列火车从他身旁驶过，他发现火车从远而近时鸣笛声变响，音调变尖，而火车从近而远时鸣笛声变弱，音调变低。他对这个物理现象产生了极大兴趣，就进行了研究。他发现当声源与观察者之间相互靠近或远离时，观察者听到的声音频率就会不同于声源发声的频率。当声源离观察者远去时，观察者接收到的声波的波长增加，频率变小，音调变得低沉；当声源向观察者靠近时，观察者接收到的声波的波长减小，频率变大，音调就变高。
奥地利物理学家多普勒（1803——1853）
1.定义：当波源和观察者之间有相对运动时，观察者会感到频率发生变化的现象，叫多普勒效应.
一、多普勒效应
思考：为什么会出现这样的现象？如何解释？
单位时间内观察者数得的人数与实际通过的人数相同。
单位时间内观察者数得的人数变多。
单位时间内观察者数得的人数变少。
→
←
2.成因模拟：
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。
①波源振动频率f：
②观测者接收的频率f ′ :
3.几个基本概念
究竟波源的频率和观测者接收到的频率关系如何？
波源每进行一次全振动，就向外发出一个波，称为一个完全波，波源的频率就等于单位时间内发出的波的个数。
单位时间内观测者接收的完整波的个数。它决定了观察者听到的声音的音调。
4.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
5.多普勒效应的产生不取决于波源与观察者之间的距离,观察者在垂直于波的传播方向移动时,观察不到多普勒效应。
高中物理选择性必修第一册
多普勒效应成因分析
01.
例1.如图甲所示，某同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，如
图乙，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，她感觉哨声音调变低
B．女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变高
C．女同学在点C向右运动时，她感觉哨声音调不变
D．女同学在点C向左运动时，她感觉哨声音调变低
D
例2.如图表示产生机械波的波源O做匀速运动的情况，图中的圆表示
波峰。
(1)该图表示的是________。
A．干涉现象 B．衍射现象
C．反射现象 D．多普勒效应
(2)波源正在移向________(选填“A”“B”“C”或“D”)点。
(3)观察到波的频率最低的点是________(选填“A”“B”“C”
或“D”)点。
D
A
B
例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点时发出声音的频率等于600 Hz
B．声源在B点时发出声音的频率等于600 Hz
C．声源在C点时发出声音的频率等于600 Hz
D．声源在D点时发出声音的频率小于600 Hz
B
多普勒效应的应用
PART 2
1.测速仪
你知道多普勒效应在生活中有什么应用吗？
多
普
勒
测
速
一、多普勒效应的应用
交通警察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。
2.军事应用：脉冲多普勒雷达、多谱勒导航仪
歼20第五代隐身战机
中国带刀护卫--055导弹驱逐舰
3.测血液流速(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液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。
经颅多普勒检查
彩超
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。
天眼利用多普勒效应观察其他星系
4.测星球速度:
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
“蓝移现象”
“红移现象”
知识讲解
5.多普勒水流测速仪
例4.(多选)(2023·广州二中月考)下列现象中属于多普勒效应的是( )
A．夏日雷声轰鸣不绝
B．有两只相同的音叉，若一只被敲击振动发声，发现另一只也振动发声
C．战场上士兵听到的敌方炮弹飞行声音和听到的我方炮弹飞行声音不同
D．超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化
CD
例5.(多选)(2020·全国卷Ⅰ改编)在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有( )
A．雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声
B．观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低
C．同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同
D．天文学上观察到双星(相距较近、均绕它们连线上某点做圆周运动的两颗恒星)光谱随时间的周期性变化
BD
例6.(多选)(2022·北京四中期中)如图所示，小球P一边贴着水面每
秒振动5次，一边沿x轴正方向匀速移动。x＝0处是它的初始位置；
图为恰经10个周期时观察到的水面波，则下列说法正确的是( )
A．位于x轴正方向一侧的观察者，接收到的频率大于5 Hz
B．位于x轴负方向一侧的观察者，接收到的频率大于5 Hz
C．水面波的传播速度是0.2 m/s，小球匀速移动的速度是0.1 m/s
D．水面波的传播速度是0.4 m/s，小球匀速移动的速度是0.2 m/s
AC
谢
谢
聆
听
教
学
课
件
3.5多普勒效应
第三章 机械波
多普勒效应
多普勒效应的应用
01
02
目录
CONTENTS
多普勒效应
PART 1
速度与激情 是方程式赛车吸引人的核心要素之一。赛车的最高时速可以超过350公里，这种速度带来的视觉冲击和感官刺激是无可比拟的 。如果你在赛道之外观看，会听见发动机声音时高时低，这是什么原因呢？
1842年的一天，奥地利一位名叫多普勒的数学家、物理学家带着女儿正路过铁路交叉处，恰逢一列火车从他身旁驶过，他发现火车从远而近时鸣笛声变响，音调变尖，而火车从近而远时鸣笛声变弱，音调变低。他对这个物理现象产生了极大兴趣，就进行了研究。他发现当声源与观察者之间相互靠近或远离时，观察者听到的声音频率就会不同于声源发声的频率。当声源离观察者远去时，观察者接收到的声波的波长增加，频率变小，音调变得低沉；当声源向观察者靠近时，观察者接收到的声波的波长减小，频率变大，音调就变高。
奥地利物理学家多普勒（1803——1853）
1.定义：当波源和观察者之间有相对运动时，观察者会感到频率发生变化的现象，叫多普勒效应.
一、多普勒效应
思考：为什么会出现这样的现象？如何解释？
单位时间内观察者数得的人数与实际通过的人数相同。
单位时间内观察者数得的人数变多。
单位时间内观察者数得的人数变少。
→
←
2.成因模拟：
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。
①波源振动频率f：
②观测者接收的频率f ′ :
3.几个基本概念
究竟波源的频率和观测者接收到的频率关系如何？
波源每进行一次全振动，就向外发出一个波，称为一个完全波，波源的频率就等于单位时间内发出的波的个数。
单位时间内观测者接收的完整波的个数。它决定了观察者听到的声音的音调。
4.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
5.多普勒效应的产生不取决于波源与观察者之间的距离,观察者在垂直于波的传播方向移动时,观察不到多普勒效应。
高中物理选择性必修第一册
多普勒效应成因分析
01.
例1.如图甲所示，某同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，如
图乙，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，她感觉哨声音调变低
B．女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变高
C．女同学在点C向右运动时，她感觉哨声音调不变
D．女同学在点C向左运动时，她感觉哨声音调变低
D
例2.如图表示产生机械波的波源O做匀速运动的情况，图中的圆表示
波峰。
(1)该图表示的是________。
A．干涉现象 B．衍射现象
C．反射现象 D．多普勒效应
(2)波源正在移向________(选填“A”“B”“C”或“D”)点。
(3)观察到波的频率最低的点是________(选填“A”“B”“C”
或“D”)点。
D
A
B
例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点时发出声音的频率等于600 Hz
B．声源在B点时发出声音的频率等于600 Hz
C．声源在C点时发出声音的频率等于600 Hz
D．声源在D点时发出声音的频率小于600 Hz
B
多普勒效应的应用
PART 2
1.测速仪
你知道多普勒效应在生活中有什么应用吗？
多
普
勒
测
速
一、多普勒效应的应用
交通警察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。
2.军事应用：脉冲多普勒雷达、多谱勒导航仪
歼20第五代隐身战机
中国带刀护卫--055导弹驱逐舰
3.测血液流速(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液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。
经颅多普勒检查
彩超
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。
天眼利用多普勒效应观察其他星系
4.测星球速度:
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
“蓝移现象”
“红移现象”
知识讲解
5.多普勒水流测速仪
例4.(多选)(2023·广州二中月考)下列现象中属于多普勒效应的是( )
A．夏日雷声轰鸣不绝
B．有两只相同的音叉，若一只被敲击振动发声，发现另一只也振动发声
C．战场上士兵听到的敌方炮弹飞行声音和听到的我方炮弹飞行声音不同
D．超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化
CD
例5.(多选)(2020·全国卷Ⅰ改编)在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有( )
A．雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声
B．观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低
C．同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同
D．天文学上观察到双星(相距较近、均绕它们连线上某点做圆周运动的两颗恒星)光谱随时间的周期性变化
BD
例6.(多选)(2022·北京四中期中)如图所示，小球P一边贴着水面每
秒振动5次，一边沿x轴正方向匀速移动。x＝0处是它的初始位置；
图为恰经10个周期时观察到的水面波，则下列说法正确的是( )
A．位于x轴正方向一侧的观察者，接收到的频率大于5 Hz
B．位于x轴负方向一侧的观察者，接收到的频率大于5 Hz
C．水面波的传播速度是0.2 m/s，小球匀速移动的速度是0.1 m/s
D．水面波的传播速度是0.4 m/s，小球匀速移动的速度是0.2 m/s
AC
谢
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聆
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