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(共14张PPT)
3.4 多普勒效应及其应用
2022.4
第3章 机械波
鲁科版 （2019版） 选择性必修1
引入
0
当救护车鸣笛从你 身边飞速驶过时，听到的鸣笛声的音调会发生变化。 救护车向你驶来时，音调变高；离你而去时，音调 变低（图 3-37）。
还有：警车的警报声、赛车的发动机声。
1842年奥地利一位名叫多普勒的数学家、物理学家。一天，他正路过铁路交叉处，恰逢一列火车从他身旁驰过，他发现火车从远而近时汽笛声变响，音调变尖，而火车从近而远时汽笛声变弱，音调变低。
多普勒效应
1
由于观察者和波源和之间有相对运动而使观察者接收到的频率发生变化的现象称为多普勒效应。
1.1 定义
静止不动
蜂鸣器
甲乙听到的蜂鸣器的声音声调有什么特点？
多普勒效应
1
1.2 分析
①波源与观察者相对静止时,观察者观测到的频率等于波源振动的频率。
②波源与观察者相互靠近时,观察者观测到的频率大于波源的的频率,即观察到的频率变大。
③波源与观察者相互远离时,观察到的频率变小。
模拟“多普勒效应”
多普勒效应
1
声波的多普勒效应也可以用于医学的诊断，也就是我们平常说的彩超
多普勒效应
1
在运动的波源前面，波被压缩，波长变得较短，频率变得较高 （蓝移blue shift）；
当运动在波源后面时，会产生相反的效应。波长变得较长，频率变得较低 （红移red shift）。
波源的速度越高，所产生的效应越大。根据波红（蓝）移的程度，可以计算出波源循着观测方向运动的速度。
多普勒效应的应用
2
①多普勒测速仪；
②彩色超声多普勒心动图仪，医学：心血管、B超、彩超等；
③用电磁波的多普勒效应可以确定目的物的距离、方位、速度等，这在军事、航天、气象预报等领域有着广泛的应用；
习题讲解
3
课本P81---2. 关于多普勒效应，下列说法正确的是（ ）
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在发生改变；
C. 多普勒效应是由波源与观察者间的相对运动引起的；
D. 只有声波可产生多普勒效应；
习题讲解
3
课本P81--- 3. 根据多普勒效应，下列说法正确的是（ ）
A. 当波源与观察者有相对运动时，观察者接收到的频率一定与波源发出的频率相同；
B. 当波源与观察者同向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低；
C. 当波源与观察者相向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高；
D. 当波源与观察者背向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低
习题讲解
3
课本P81--- *4. 公路巡警驾驶巡警车在高速公路上以 100 km/h 的恒定速度巡查，该路段限速为 100 km/h。巡 警车向前方在同一直车道上行驶的轿车发出一个已知频率的电磁波，如果该电磁波被轿车反射回来时，巡警车接收到的电磁波的频率比发出时的低，该轿车是否超速？请说明理由。
例题：【多选】如图所示，一波源O做匀速直线运动时在均匀介质中产生的波的情况，则(　　)
A．该波源正在移向a点；
B．该波源正在移向b点；
C．在a处观测波的频率变低；
D．在b处观测波的频率变低；
习题讲解
3
AD
例题：我们生活中的物理现象随处可见，下列物理现象分别属于波的(　　)
(1)“闻其声而不见其人”；
(2)在春天里一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；
(3)学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；
(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高。
A．反射、衍射、干涉、多普勒效应；
B．折射、衍射、多普勒效应、干涉；
C．反射、折射、干涉、多普勒效应；
D．衍射、反射、干涉、多普勒效应；
习题讲解
3
D
习题讲解
3
【2020全国卷1】【多选】在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有__________。
A. 雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声；
B. 超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化；
C. 观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低；
D. 同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同；
E. 天文学上观察到双星（相距较近、均绕它们连线上某点做圆周运动的两颗恒星）光谱随时间的周期性变化；
BCE
小结
5
多普勒效应
形成原因
现象
应用
f观察者>f波源
电磁波的多普勒效应
彩超
测速仪
波源 观察者的相对运动
f观察者

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