16-05多普勒效应-2023-2024学年高二物理精编动态课件（人教版2019选择性必修第一册）

05.多普勒效应 火车 救护车 一.多普勒效应 1.定义：当波源与观察者相互靠近或相互远离时，观察者接收到的波的频率发生变化的现象。 1842年，奥地利物理学家多普勒发现 多普勒效应 多普勒： 1803－1853 音调与频率 音调与频率有关，为什么波源与观察者发生相对运动时频率会发生变化呢？ 要了解多普勒效应，可以做如下的模拟实验。 让一队人沿路行走，观察者站在路旁不动，假设每分钟有30个人从他身边通过（图甲），这种情况下的“过人频率”是30人每分。如果观察者逆着队伍行走，每分钟与观察者相遇的人数增加，也就是频率增加（图乙）；反之，如果观察者顺着队伍行走，频率降低（图丙）。 探究观察者接收到的频率与波源的频率的关系 1.车静人静 结论：观察者接收到的频率等于波源的频率 探究观察者接收到的频率与波源的频率的关系 2.车静人近 结论：观察者接收到的频率大于波源的频率 探究观察者接收到的频率与波源的频率的关系 3.车静人远 结论：观察者接收到的频率小于波源的频率 探究观察者接收到的频率与波源的频率的关系 4. 人静车近 结论：观察者接收到的频率大于波源的频率 探究观察者接收到的频率与波源的频率的关系 5. 人静车远 结论：观察者接收到的频率小于波源的频率 2.对多普勒效应的理解： 波源的频率：单位时间内波源发出完全波的个数 接收到的频率：单位时间内观察者接收到完全波的个数 总之：当波源与观察者相互接近时，观察者接收到的频率增大；相互远离时，观察者接收到的频率减小，距离不变时，观察者接收到的频率也不变（例：二者同速同向运动、波源绕观察者做圆周运动接收到的频率都不变） 注意： ①在多普勒效应中，波源的频率是不变的，只是观察者接收到的频率发生了变化 ②多普勒效应也是波特有的现象，不仅机械波，电磁波和光波也会发生多普勒效应 多普勒水波 答：向左运动，单位时间内水波槽左边接收的波个数多。 二.多普勒效应的应用 1.超声波测速（测速探头，测速仪） 二.多普勒效应的应用 2.B超，多普勒彩超、黑白超 二.多普勒效应的应用 3.音爆 二.多普勒效应的应用 4.红移（宇宙膨胀） 例1.下列说法不正确的是（ ） A.发生多普勒效应时，波源的频率变了 B.发生多普勒效应时，观察者接收的频率变了 C.多普勒效应是在波源与观察者有相对运动时 产生的 D.多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒发现的 例2.公路巡警开车在高速公路上以100km/h的恒定速度巡查，在同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，巡警车接到的电磁波频率比发出时低，说明那辆轿车的车速（ ） A 高于100km/h B 低于100km/h C 等于100km/h D 无法确定 A A 例3.频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动。以u表示声源的速度，v表示声波的速度（ u < v ），f表示接收器接收到的频率。若u增大，则（ ） A f增大　 v增大　B f增大　 v不变　　 C f不变　 v增大　D f减小　 v不变 例4.关于多普勒效应,下列说法中正确的是（ ） A.多普勒效应是由波的干涉引起的 B.多普勒效应说明波源的频率发生了改变 C.多普勒效应是由于波源和观察者之间有相对运动而产生的 D.只有声波才能产生多普勒效应 B C 例5.(多选)如图所示是一个机械波的波源O做匀速运动的情况，图中的圆表示机械波的波峰，a、b、c、d是四个观察着的位置，由图可知（ ） A.该图表示的是波的衍射现象 B.如果波源不动，观察者b向波源运动时，波面示意图和图示一样 C.波源正在向b运动 D.a点观察着接收到的频率最低 CD 课堂训练： 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 2.(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发生相对运动时产生的 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 B BCD 3.(多选)下面哪些应用是利用了多普勒效应（ ） A.利用地球上接收到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，根据接受到的频率发生的变化来知道汽车的速度 C.铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运行情况 D.有经验的战士从炮弹飞行的尖叫声确定飞行炮弹是接近还是远去