多普勒效应课件高二上学期物理人教版选择性2

第三章

机械波3.5多普勒效应导入仔细听,注意除音量大小以外的变化现象：当摩托车向你驶来时，感觉音调变高；当摩托车离你远去时，感觉音调变低。（音调由频率决定，频率高音调高；频率低音调低）多普勒效应的定义：当波源和观察者之间有相对运动时，观察者会感到频率发生变化的现象。

一、多普勒效应1842年，奥地利物理学家多普勒带着女儿在铁道旁散步时就注意到了上面描述的现象。奥地利物理学家多普勒（1803——1853）思考：为什么会出现这样的现象？如何解释？①波源振动频率f：②观测者接收的频率f′

:1.几个基本概念究竟波源的频率和观测者接收到的频率关系如何？波源每进行一次全振动，就向外发出一个波，称为一个完全波，波源的频率就等于单位时间内发出的波的个数。单位时间内观测者接收的完整波的个数。它决定了观察者听到的声音的音调。二、多普勒效应的解释模拟实验：（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。f′

=

f（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′

>

f（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′

<

f模拟实验：波源的运动情况观察者运动情况频率的关系波源静止观察者静止观察者接收频率f′波源的频率f波源静止观察者朝着波源运动波源静止观察者远离波源运动波源朝着观察者运动观察者静止波源远离观察者运动观察者静止等于大于大于小于小于探究波源频率与观测者接收频率的关系当波源与观察者有相对运动时：(1)如果二者相互接近，观察者接收到的频率增大；(2)如果二者相互远离，观察者接收到的频率减小。观察者感觉到波变得密集，即波长减小，接收到的频率增大。观察者感觉到波变得稀疏，即波长增大，接收到的频率减少。①波源朝观察者运动时②波源远离观察者运动时注意：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。二、多普勒效应的解释2.多普勒成因分析多普勒效应的解释多普勒效应的实验验证交通警察向行进中的车辆发射频率已知的电磁波,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。1.测量汽车速度:雷达测速仪：三、多普勒效应的应用2.测血液流速(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。这种方法俗称“彩超”，可以检查心脏、大脑和眼底血管的病变。经颅多普勒检查彩超理论和实验都证明，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。天眼利用多普勒效应观察其他星系3.测星球速度:4.军事应用：脉冲多普勒雷达，多谱勒导航仪中国的歼20第五代隐身战机中国的武直19武装直升机课堂小结多普勒效应定义：当波源和观察者之间有相对运动时，使观察者接收到的频率发生变化的现象。应用：成因：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。多普勒测速、彩超等。课堂检测1.(多选)下面说法正确的是(

)A.发生多普勒效应时,波源的频率变化了B.发生多普勒效应时,观察者接收到的频率发生了变化C.多普勒效应是因波源与观察者之间有相对运动而产生的D.多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的答案:BCD解析:当波源与观察者之间有相对运动时会发生多普勒效应,故选项C正确;发生多普勒效应时,观察者接收到的频率发生了变化,而波源的频率并没有改变,故选项A错误,B正确;此现象是奥地利物理学家多普勒首先发现的,故选项D正确。课堂检测2.公路巡警开车在高速公路上以100km/h的恒定速度巡查,在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的超声波,结果该超声波被那辆轿车反射回来时,巡警车接收到的超声波频率比发出时低。(1)此现象属于(

)A.波的衍射 B.波的干涉C.多普勒效应 D.波的反射(2)若该路段限速为100km/h,则该轿车是否超速?(3)若该轿车以20m/s的速度行进,反射回的频率应是怎样的?答案:(1)C(2)超速(3)偏高课堂检测解析:

(1)巡警车接收到的超声波频率比发出时低,

此现象为多普勒效应,选项C正确。(2)因巡警车接收到的频率低,由多普勒效应知巡警车与轿车

在相互远离,而巡警车车速恒定且在后面,