3.5 多普勒效应 课件-2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

第三章 机械波 5.多普勒效应 教学目标 CONTENT 01 02 03 能列举多普勒效应的应用实例 能解释多普勒效应产生的原因 能辨别生活中的多普勒效应 2 飞机飞近时，轰鸣声越来越尖锐； 飞机飞远时，轰鸣声越来越低沉。 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。 新课引入 听飞机声音的变化 听列车声音的变化 听汽车声音的变化 总结：靠近时音调变高，远离时音调变低. 音调由频率决定，频率高音调高；频率低音调低. 是不是发声体的频率发生了变化呢？ 生活中的感受：如果一辆静止的汽车停在身边，你听到的声音音调会有不同吗？ 所以是什么改变了我们听到的声音的频率？ 物体的相对运动 思考讨论 多普勒效应：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。 这种现象是奥地利物理学家多普勒在1842年最先发现的。 多普勒效应 一 知能提升 1.观察者静止不动，数经过的队伍中的人数，每分钟假设有30个人经过。这种情况下的“过人频率”是30人每分。在这个模拟实验中，人不表示介质中的质点，只代表传播中的波峰或波谷，于是“过人频率”就代表波的频率。 f测 = f源 v测 = 0 多普勒效应的模拟实验 观测者静止 v测 2.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 观测者靠近波源 3.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。 f测 < f源 v测 观测者远离波源 1.当波源和观察者相对不动时，观察者接收到的频率不变，即“原声原调”。 2.当波源和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； 如果二者相互远离，观察者接收到的频率减小. 归纳总结 3. 多普勒效应是观察者接收到的波的频率发生了变化，而波源发出的波的频率并没有改变。 4.多普勒效应是波特有的现象。不仅机械波，电磁波和光波也会发生多普勒效应。 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。 多普勒效应的应用 二 知能提升 应用1、雷达测速仪 应用2、彩超（超声波） 医生向人体内发射频率已知的超声波，超声波被流动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．俗称“彩超”，可以检查心脑血管的病变。 多普勒颈脑血液测速仪 20世纪20年代，美国天文学家斯莱弗在研究旋涡星云发出的光谱时，首先发现了红移现象:在可见光波段，星云与地球的同种元素光谱相比，总朝着频率更低的红光端移动。对此你有何种猜想？ 应用3、研究天体的运动（电磁波） 中国的歼20第五代隐身战机 中国的武直19武装直升机 应用4、军事应用：脉冲多普勒雷达，多普勒导航仪 多普勒效应分析马航失踪飞机信号 例.　(多选)下列哪些应用是利用多普勒效应( 　　) A．利用地球上接收到的遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度 B．交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到的电磁波频率发生的变化，就能知道汽车的速度，以便于进行交通管理 C．铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况 D．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 ABD 典例精析 解析：凡是波都具有多普勒效应，因此利用光波的多普勒效应可测定遥远天体相对地球运动的速度，故A正确．被运动的物体反射的电磁波，相当于运动的物体发出的电磁波，该电磁波的频率发生变化，由多普勒效应的计算公式可以求出运动物体的速度，故B项正确．对于C选项，铁路工人是根据振动的强弱来对火车的运动做出判断的，故不正确．炮弹飞行时与空气摩擦产生声波，人耳接收到的声波的频率与炮弹的相对运动方向有关，故D项正确．故正确答案为A、B、D. 一、多普勒效应 二、多普勒效应的应用 课堂小结 1.(多选)下列关于多普勒效应的说法正确的是(　　) A.只有声波才能发生多普勒效应 B.当观察者靠近声源时,听到声音的音调升高,说明声源的频率升高了 C.当声源和观察者同时以相同的速度向同一方向运动时,不会发生多普勒效应 D.火车离站时,站台上的旅客听到火车的汽笛声音调降低 CD 解析:多普勒效应是波的共有特征,不仅是声波等机械波,电磁波和光波也会发生多普勒效应,故选项A错误;发生多普勒效应时,声源的频率并没有发生变化,而是观察者接收到的频率发生了变化,故选项B错误;当波源和观察者以相同的速度同向运动时,两者之间无相对运动,不会发生多普勒效应,故选项C正确;火车离站时,站台上的旅客和火车相互远离,听