3.6 多普勒效应 课件--2026-2027学年高二上学期物理教科版选择性必修第一册

该高中物理课件聚焦“多普勒效应”，涵盖现象、成因、规律及应用。课堂从交通测速原理提问导入，结合汽车鸣笛音调变化现象，通过队伍行进模拟实验搭建学习支架，衔接机械波知识。 其亮点是通过模拟实验模型建构科学思维，用队伍行进类比波传播分析频率变化，结合交通测速、彩超等应用案例培养物理观念与社会责任。帮助学生理解抽象概念，教师可利用实例提升教学效率。

第6节 多普勒效应 第三章 机械波 1 为保障交通安全，交管部门安装了大量的监控测速装置，测量车速的原理是什么呢？ 一：多普勒效应 疾驰的火车 疾驰的汽车 1.当汽车、火车、响着喇叭疾驶而来的时候，你听到的音调怎么变化？ 2.当汽车、火车、响着喇叭疾驶而去的时候，你听到的音调怎么变化？ 音调变高（频率变高） 音调变低（频率变低） 奥地利物理学家多普勒（1803——1853） 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作多普勒效应。 成因：相对运动——波源与观察者 思考: 多普勒效应的成因是什么？ 相互靠近 相互远离 规则：模拟实验中，一支队伍在行进，路旁有一位观察者。 队伍中的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。 模拟实验：多普勒效应成因 f测 = f源 观察者静止不动，他数经过的队伍中的人数，每分钟假设有30个人经过他，这种情况下的“过人频率”是30人每分。 v测=0 情形1：观测者静止不动 S 情形2：观测者相对波源运动 ⑴观测者靠近波源 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 v测 S 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。 ⑵观测者远离波源 f测 < f源 总结：波源不动而观察者运动时，引起接收频率的变化是由于观察者接收到的波数增多或减少造成的。 v测 S 情形3：波源相对观测者运动 λ λ' 观察者感觉到波变得密集，即波长减小，接收到的频率增大。 ⑴波源向观察者运动 观察者感到波变得稀疏，即波长增大，接收到的频率减少。 ⑵波源远离观察者运动 可见：当观察者不动而波源运动时，引起接收频率的变化是由于波长的改变而引起的。 (1)观察者与波源均相对于介质静止时： (2)观察者与波源相互接近时： (3)观察者与波源相互远离时： 深化成因：在多普勒效应中，波源的频率是不改变的，只是由于波源和观察者之间有相对运动，观察者接收到波的频率与波源的频率不一致。 f测 = f源 f测 > f源 f测 < f源 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。 二：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。 车辆靠近测速仪时，接收到的反射波频率增大；车辆远离时，接收到的反射波频率减小。 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。 频率大于静止时发光频率，对应相互靠近；频率小于静止时发光频率，对应相互远离。 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 多普勒效应 多普勒效应的应用 多普勒效应 波源频率保持不变 相对静止：f测 = f源 相互靠近：f测 > f源 相互远离：f测 < f源 1.(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首先发现的,它适用于一切波 BCD 2.如图所示，O是一个声波的波源，发出的一系列声波为如图所示的一组圆面，A、B是两个观察者的位置，则下列叙述正确的是( @23@ ) A.波源正向A点移动，A处听到的音调较高 B.波源正向A点移动，B处听到的音调较高 C.波源正向B点移动，A处听到的音调较高 D.波源正向B点移动，B处听到的音调较高 A 3.关于波的现象，下列说法正确的是(　　) A.交通警察利用测速仪向行进中的车辆发射频率已知的超声波，根据反射波的频率变化判断车速，这是利用了波的多普勒效应 B.“闻其声不见其人”是声波的反射现象 C.医生向人体内发射频率已知的超声波，根据接收到的被血管中的血流反射后的超声波的频率变化，判断血流的速度是利用波的干涉现象 D.科学家通过哈勃望远镜发现来自遥远的星系上的某种原子光谱，与地球上同种原子的光谱比较，波长均变小，说明该星系正在远离地球而去 A $