3.5 多普勒效应 教学课件-2023-2024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 第5节 多普勒效应 人教版（2019）选择性必修一 目录 一、多普勒效应 二、多普勒效应的模拟实验 三、多普勒效应的运用 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. 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。 新课导入 知识讲解 课堂小结 随堂练习 布置作业 课堂提问 问题1、是由于波源振动的真实频率发生变化而导致的吗？ 波源振动的真实频率是保持不变 问题2、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？ 不会 问题3、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 新课导入 知识讲解 课堂小结 随堂练习 布置作业 定义：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。 奥地利物理学家 多普勒（1803—1853） 这种现象是奥地利物理学家多普勒在1842年最先发现的。 一、多普勒效应 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 （1）波源振动频率f：波源单位时间内的振动次数 （2）接收器的接收频率f ′ :接收器单位时间接收到的完整波的个数 究竟运动和频率的关系如何？ 观察者接收到的频率 波源振动的频率 当波源和观察者之间有相对运动时 二、多普勒效应的模拟实验 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 观察者在相同时间里接收到波的个数等于波源发出的波的个数，即接受到的频率等于发出的频率。 S 波源频率为f, 观察者接收到的频率为f ′ 1、当波源和观察者都相对介质静止时 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 2、当波源不动，观察者靠近波源时 观察者在相同时间里接收到波的个数大于波源发出的波的个数，即接受到的频率大于发出的频率。 S 波源频率为f, 观察者接收到的频率为f ′ 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 3、当波源不动，观察者远离波源时 观察者在相同时间里接收到波的个数小于波源发出的波的个数，即接受到的频率小于发出的频率。 波源频率为f, 观察者接收到的频率为f ′ S 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 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。 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 三、多普勒效应的应用 “眼见为实耳听为虚”耳朵有时会欺骗我们，眼睛也不例外! 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 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。 应用1、研究天体的运动（电磁波） 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 应用2.利用多普勒效应测速 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。 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 应用3.医用“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。 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 应用4.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 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 【学以致用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 答案：B 随堂练习 新课导入 知识讲解 课堂小结 布置作业 【学以致用2】(多选)关于多普勒效应,下列说法中正确的是(　 )