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(共33张PPT)
第三章
多普勒效应
7
当救护车、火车、飞机从身边疾速通过的时候，它们远离的过程中的鸣笛或轰鸣声的音调有什么变化？
仔细听
远离时音调由高变低
音调
接收到的频率f
多普勒
变化
效应
2
知道多普勒效应的应用，并会解释有关现象.
1
知道什么是多普勒效应现象，会分析多普勒效应产生的原因.
重点
多普勒效应的理解
演示实验
波源每完成一次全振动，便向外发出一个波长的波；而波源的频率等于单位时间（如 1 s）内波源完成全振动的次数，所以波源振动的频率等于单位时间内波源向外发出完整的波的个数。
对观察者来说，他接收到的波的频率等于他在单位时间内接收到的完整的波的个数。
波源
观察者
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波源发出
观察者接收
结论一
波源的频率一定时，若波源和观察者相对静止，观察者接收到的频率等于波源的频率.
1.当波源和观察者相对静止时
点击播放
注意观看静等10s
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靠近波源
远离波源
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波源发出
观察者接收
观察者接收
波源的频率一定时，若波源静止，当观察者靠近波源时，观察者接收到的频率增大，当观察者远离波源时，观察者接收到的频率减小.
结论二
2.波源静止，观察者运动
点击播放
注意观看静等10s
观察者
人代表传播过程中的波峰或波谷
接近波源
保持静止
远离波源
频率一定
f观
模拟实验：波源静止，观察者运动
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靠近观察者
远离观察者
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波源发出
观察者接收
观察者接收
波源的频率一定时，若观察者静止，当波源接近观察者时，观察者接收到的频率增大，当波源远离观察者时，观察者接收到的频率减小.
结论三
3
3.观察者静止，波源运动
点击播放
注意观看静等10s
多普勒效应的形成原因
多普勒效应的理解
1.多普勒效应
波源与观察者相互靠近或者相互远离时，接收到的波的频率都会发生变化的现象.
2.多普勒效应产生的原因
(1)当波源与观察者相对静止时，
(2)当波源与观察者相互接近时，
(3)当波源与观察者相互远离时，
观察者观测到的频率等于波源振动的频率.
观察者接收到的频率增大.
观察者接收到的频率减小.
1.只要观察者与波源发生相对运动，就会产生多普勒效应，观测到的频率就大于波源振动的频率，这种说法对吗？为什么？
不对，如果观察者绕着波源做圆周运动，虽然两者间发生了相对运动，但观察者接收的频率与波源发出的频率依然相等，并未发生多普勒效应.
多普勒效应是观察者与波源间的相对距离发生变化时产生的
2.固定在振动片上的金属丝周期性触动水面可以形成水波.当振动片在水面上移动时拍得一幅如图所示的照片，显示出此时波的图样.由照片是否可知，振动片正在向图中哪个方向移动？单位时间内是水波槽左边接收完全波个数多还是右边接收完全波个数多？
如图，振动片正在向左边移动，单位时间内水槽左边接收的完全波个数多.
密
疏
1.关于多普勒效应，下列说法正确的是
A.产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化
B.观察者与声源间没有相对运动也可能产生多普勒效应
C.要发生多普勒效应，波源和观察者必须有相对运动且两者间距发生变化
D.甲、乙两列车相向行驶，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，那
么乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率低于他听到的乙车笛声频率
√
发生多普勒效应时，波源频率并没有发生变化，波源和观察者必须有相对运动且两者间距发生变化才能发生多普勒效应，A、B错误，C正确；
乙车乘客听到乙车笛声的频率等于波源的频率，甲车靠近乙车过程中，乙车乘客听到的甲车笛声的频率要高于波源的频率，D错误.
2.(多选)(课本第81页第2题改编)火车上有一个声源发出频率一定的乐音.当火车静止、观察者也静止时，观察者听到并记住了这个乐音的音调.以下哪种情况中，观察者听到这个乐音的音调比原来低
A.观察者静止，火车向他驶来
B.观察者静止，火车离他驶去
C.火车静止，观察者乘汽车向着火车运动
D.火车静止，观察者乘汽车远离火车运动
√
√
当波源与观察者的距离减小时，观察者听到的频率变大，听到这个乐音的音调比原来高；当波源与观察者的距离增大时，观察者听到的频率变小，听到这个乐音的音调比原来低，A、C错误，故选B、D.
3.(多选)如图所示是一波源O做匀速直线运动时在均匀介质中产生球面波的情况，则
A.该波源正在移向a点
B.该波源正在移向b点
C.在a处观察，波的频率变低
D.在b处观察，波的频率变低
√
√
波源到a方向的波峰(或密部)的数目增加，说明波源在向a点移动，故A正确，B错误；
波源靠近a处，远离b处，所以在a处观察，波的频率变高，在b处观察，波的频率变低，故C错误，D正确.
相对位置 图示 结论(频率、音调、波面)
波源S和观察者A相对静止
波源S不动，观察者A运动，由A→B或A→C
总结提升
f观察者＝f波源，音调不变
由A→B
f观察者 > f波源，音调升高
由A→C
f观察者 < f波源，音调降低
观察者A不动，波源S运动，由S→S′，接近观察者或远离观察者
接近观察者，f观察者 > f波源，音调升高
远离观察者，f观察者 < f波源 ，
音调降低
波源向哪运动，哪个方向波面被压缩较密集
总结提升
多普勒效应的应用
测车辆速度
交警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.利用多普勒测速仪还可以测量水在海底的流速，为养殖场寻找适合贝类生长的场所.
测海水流速
测量水在海底的流速，为养殖场寻找适合贝类生长的场所.
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.
彩超
距离不变
相互远离
相互靠近
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.
观测的频率小于静止时发光频率
观测的频率大于静止时发光频率
观测的频率等于静止时发光频率
测星球速度
“蓝移”
“红移”
4.(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波，波被运动的汽车反
射回来，根据接收到的频率发生的变化，就知道汽车的速度，以便于
进行交通管理
C.铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况
D.有经验的战士从炮弹飞行的尖啸声判断飞行炮弹是接近还是远去
√
√
√
多普勒效应是指波源或观察者发生移动，而使两者间的距离发生变化，使观察者收到的频率发生了变化，A、B、D项正确；
铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运行情况，是因为声音在固体中传播的快的特点，与多普勒效应无关，C错误.
5.汽车无人驾驶技术已逐渐成熟，最常用的是ACC自适应巡航控制系统，它可以控制无人车在前车减速时自动减速、前车加速时自动跟上去.其使用的传感器主要是毫米波雷达，该雷达会发射和接收调制过的无线电波，再通过因波的时间差和多普勒效应造成的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度.若该雷达发射的无线电波的频率为f，接收到的回波的频率为f′，则
A.当f＝f′时，表明前车与无人车速度相同
B.当f＝f′时，表明前车一定处于静止状态
C.当f′>f 时，表明前车在加速行驶
D.当f′√
当波源和观察者之间的距离不变化时，观察者接收到的频率和波源发出的频率相等，故当f＝f′时，说明两者之间的距离不变，表明前车与无人车的速度相同，但不一定静止，故A正确，B错误；
当f′>f 时，说明接收到的频率增大，说明两车距离减小，表明前车在减速行驶，故C错误；
当f′目标一：多普勒效应的理解
目标二：多普勒效应的应用
测速度
测血液流速
测星球速度
彩超
多普勒效应
波源频率保持不变
相对静止
相互靠近
相互远离
f观＝f波
f观＞f波
f观＜f波

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