3.5多普勒效应—【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第一册课件+素材

3.5多普勒效应 第三章 机械波 飞机飞近时，轰鸣声越来越尖锐；飞机飞远时，轰鸣声越来嘶哑。 列车靠近时，鸣笛声越来越尖锐； 列车远离时，鸣笛声越来越低沉。 汽车靠近时，鸣笛声越来越尖锐； 汽车远离时，鸣笛声越来越低沉。 音调由频率决定，频率高音调高；频率低音调低 波源靠近观察者，感觉频率变高；波源远移观察者，感觉频率变低 一、多普勒效应 由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率变化的现象叫做多普勒效应。 二、多普勒效应的成因 1、声源完成一次全振动，向外发出一个波长的波，频率表示单位时间内完成的全振动的次数，因此波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数。 2、观察者听到的声音的音调，是观察者接收到的频率，即单位时间内接收到的完全波的个数。 由于相对运动，声源的频率没有变化，而是观察者接收到的频率发生了变化。 单位时间内波源发出几个完全波，观察者在单位时间内就接收到几个完全波，故观察者接收到的频率等于波源的频率。 1、波源和观察者没有相对运动时 2、观察者朝波源运动时 观察者在单位时间内接收到的完全波的个数增多，即接收到的频率增大。 3、观察者远离波源运动时 观察者在单位时间内接收到的完全波的个数减少，即接收到的频率减少。 观察者感觉到波变得密集，即波长减小，接收到的频率增大。 观察者感到波变得稀疏，即波长增大，接收到的频率减少。 4、波源朝观察者运动时 5、波源远离观察者运动时 总之：当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，观察者接收到的频率增大；如果二者远离，观察者接收到的频率减小． 二、多普勒效应的应用 应用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。 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。 应用3、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。 应用4、军事应用(E-3“望楼” 预警机) 脉冲多普勒雷达，多谱勒导航仪 1、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.女同学在C点向右运动时，她感觉哨声音调不变 D.女同学在C点向左运动时，她感觉哨声音调变低 A、D 2、如图所示，为一波源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 A、D. 3、公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波，如果该电磁波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的电磁波频率比发出时低，说明那辆轿车的车速(　　) A．高于100 km/h B．低于100 km/h C．等于100 km/h D．无法确定 A Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 $$