多普勒效应高二上学期物理人教版（2019）选择性必修一

第三章

机械波第5节

多普勒效应仔细听,注意除音量大小以外声音还有什么变化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.1.当火车、汽车、飞机疾驶而来的时候，你听到的音调怎么变化？2.当火车、汽车、飞机疾驶而去的时候，你听到的音调怎么变化？思考与讨论：音调由低变高音调由高变低1.多普勒效应：当波源和观察者之间有相对运动时，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。思考：为什么会出现这样的现象？如何解释？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。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。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。v测=02.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。观测者观察人数等于“过人频率”2、多普勒效应成因模拟：v测v测观测者观察人数大于“过人频率”观测者观察人数小于“过人频率”

在模拟实验中，人不表示介质中的质点，只代表传播中的波峰或者波谷，于是“过人频率”就代表波的频率。3、多普勒效应的解释①波源振动频率f：②观测者接收的频率f′

: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。波源向哪运动，哪个方向波面被压缩较密集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波源的频率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4、多普勒效应运动与频率的关系总之，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。多普勒效应：1.用多普勒效应测量其它星系向着还是远离地球运动的速率2.临床上应用多普勒效应:彩色多普勒超声诊断系统3.雷达测速仪4.军事应用脉冲多普勒雷达，多谱勒导航仪等二、多普勒效应的应用1.多普勒测速仪雷达测速仪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。2.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。3.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。天眼利用多普勒效应观察其他星系1.（多选）下列哪些现象属于多普勒效应(

)A．利用地球上接收到的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电磁波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到的电磁波频率发生的变化，就能知道汽车的速度，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叫声就能判断飞行的炮弹是接近还是远去ABD2．如图所示，装有多普勒测速仪的汽车测速监视器安装在公路旁，它向行驶中的车辆发射已知频率的超声波，并接收被车辆反射回来的反射波．当某汽车向测速监视器靠近时，被该汽车反射回来的反射波与测速监视器发出的超声波相比（

）A．频率不变，波速变小 B．波速不变，频率变小C．频率不变，波速变大 D．波速不变，频率变大D3．汽车无人驾驶技术已逐渐成热，最常用的是ACC自适应航控制，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有毫米波雷达，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就的频率为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′＜f时，表明前车在减速