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(共33張PPT)
第三章
多普勒效應
7
當救護車、火車、飛機從身邊疾速通過的時候，它們遠離的過程中的鳴笛或轟鳴聲的音調有什么變化？
仔細聽
遠離時音調由高變低
音調
接收到的頻率f
多普勒
變化
效應
2
知道多普勒效應的應用，并會解釋有關現象.
1
知道什么是多普勒效應現象，會分析多普勒效應產生的原因.
重點
多普勒效應的理解
演示實驗
波源每完成一次全振動，便向外發出一個波長的波；而波源的頻率等于單位時間（如 1 s）內波源完成全振動的次數，所以波源振動的頻率等于單位時間內波源向外發出完整的波的個數。
對觀察者來說，他接收到的波的頻率等于他在單位時間內接收到的完整的波的個數。
波源
觀察者
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波源發出
觀察者接收
結論一
波源的頻率一定時，若波源和觀察者相對靜止，觀察者接收到的頻率等于波源的頻率.
1.當波源和觀察者相對靜止時
點擊播放
注意觀看靜等10s
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靠近波源
遠離波源
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波源發出
觀察者接收
觀察者接收
波源的頻率一定時，若波源靜止，當觀察者靠近波源時，觀察者接收到的頻率增大，當觀察者遠離波源時，觀察者接收到的頻率減小.
結論二
2.波源靜止，觀察者運動
點擊播放
注意觀看靜等10s
觀察者
人代表傳播過程中的波峰或波谷
接近波源
保持靜止
遠離波源
頻率一定
f觀
模擬實驗：波源靜止，觀察者運動
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靠近觀察者
遠離觀察者
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波源發出
觀察者接收
觀察者接收
波源的頻率一定時，若觀察者靜止，當波源接近觀察者時，觀察者接收到的頻率增大，當波源遠離觀察者時，觀察者接收到的頻率減小.
結論三
3
3.觀察者靜止，波源運動
點擊播放
注意觀看靜等10s
多普勒效應的形成原因
多普勒效應的理解
1.多普勒效應
波源與觀察者相互靠近或者相互遠離時，接收到的波的頻率都會發生變化的現象.
2.多普勒效應產生的原因
(1)當波源與觀察者相對靜止時，
(2)當波源與觀察者相互接近時，
(3)當波源與觀察者相互遠離時，
觀察者觀測到的頻率等于波源振動的頻率.
觀察者接收到的頻率增大.
觀察者接收到的頻率減小.
1.只要觀察者與波源發生相對運動，就會產生多普勒效應，觀測到的頻率就大于波源振動的頻率，這種說法對嗎？為什么？
不對，如果觀察者繞著波源做圓周運動，雖然兩者間發生了相對運動，但觀察者接收的頻率與波源發出的頻率依然相等，并未發生多普勒效應.
多普勒效應是觀察者與波源間的相對距離發生變化時產生的
2.固定在振動片上的金屬絲周期性觸動水面可以形成水波.當振動片在水面上移動時拍得一幅如圖所示的照片，顯示出此時波的圖樣.由照片是否可知，振動片正在向圖中哪個方向移動？單位時間內是水波槽左邊接收完全波個數多還是右邊接收完全波個數多？
如圖，振動片正在向左邊移動，單位時間內水槽左邊接收的完全波個數多.
密
疏
1.關于多普勒效應，下列說法正確的是
A.產生多普勒效應的原因是波源頻率發生了變化
B.觀察者與聲源間沒有相對運動也可能產生多普勒效應
C.要發生多普勒效應，波源和觀察者必須有相對運動且兩者間距發生變化
D.甲、乙兩列車相向行駛，兩車均鳴笛，且所發出的笛聲頻率相同，那
么乙車中的某旅客聽到的甲車笛聲頻率低于他聽到的乙車笛聲頻率
√
發生多普勒效應時，波源頻率并沒有發生變化，波源和觀察者必須有相對運動且兩者間距發生變化才能發生多普勒效應，A、B錯誤，C正確；
乙車乘客聽到乙車笛聲的頻率等于波源的頻率，甲車靠近乙車過程中，乙車乘客聽到的甲車笛聲的頻率要高于波源的頻率，D錯誤.
2.(多選)(課本第81頁第2題改編)火車上有一個聲源發出頻率一定的樂音.當火車靜止、觀察者也靜止時，觀察者聽到并記住了這個樂音的音調.以下哪種情況中，觀察者聽到這個樂音的音調比原來低
A.觀察者靜止，火車向他駛來
B.觀察者靜止，火車離他駛去
C.火車靜止，觀察者乘汽車向著火車運動
D.火車靜止，觀察者乘汽車遠離火車運動
√
√
當波源與觀察者的距離減小時，觀察者聽到的頻率變大，聽到這個樂音的音調比原來高；當波源與觀察者的距離增大時，觀察者聽到的頻率變小，聽到這個樂音的音調比原來低，A、C錯誤，故選B、D.
3.(多選)如圖所示是一波源O做勻速直線運動時在均勻介質中產生球面波的情況，則
A.該波源正在移向a點
B.該波源正在移向b點
C.在a處觀察，波的頻率變低
D.在b處觀察，波的頻率變低
√
√
波源到a方向的波峰(或密部)的數目增加，說明波源在向a點移動，故A正確，B錯誤；
波源靠近a處，遠離b處，所以在a處觀察，波的頻率變高，在b處觀察，波的頻率變低，故C錯誤，D正確.
相對位置 圖示 結論(頻率、音調、波面)
波源S和觀察者A相對靜止
波源S不動，觀察者A運動，由A→B或A→C
總結提升
f觀察者＝f波源，音調不變
由A→B
f觀察者 > f波源，音調升高
由A→C
f觀察者 < f波源，音調降低
觀察者A不動，波源S運動，由S→S′，接近觀察者或遠離觀察者
接近觀察者，f觀察者 > f波源，音調升高
遠離觀察者，f觀察者 < f波源 ，
音調降低
波源向哪運動，哪個方向波面被壓縮較密集
總結提升
多普勒效應的應用
測車輛速度
交警向行進中的車輛發射頻率已知的超聲波，同時測量反射波的頻率，根據反射波頻率變化的多少就能知道車輛的速度.利用多普勒測速儀還可以測量水在海底的流速，為養殖場尋找適合貝類生長的場所.
測海水流速
測量水在海底的流速，為養殖場尋找適合貝類生長的場所.
醫生向人體內發射頻率已知的超聲波，超聲波被血管中的血流反射后又被儀器接收， 測出反射波的頻率變化，就能知道血流的速度.
彩超
距離不變
相互遠離
相互靠近
測量星球上某些元素發出的光波的頻率，然后與地球上這些元素靜止時發光的頻率對照，就可以算出星球靠近或遠離我們的速度.
觀測的頻率小于靜止時發光頻率
觀測的頻率大于靜止時發光頻率
觀測的頻率等于靜止時發光頻率
測星球速度
“藍移”
“紅移”
4.(多選)下面哪些應用是利用了多普勒效應
A.利用地球上接收到遙遠天體發出的光波的頻率來判斷遙遠天體相對于
地球的運動速度
B.交通警察向行進中的汽車發射一個已知頻率的波，波被運動的汽車反
射回來，根據接收到的頻率發生的變化，就知道汽車的速度，以便于
進行交通管理
C.鐵路工人用耳貼在鐵軌上可判斷火車的運動情況
D.有經驗的戰士從炮彈飛行的尖嘯聲判斷飛行炮彈是接近還是遠去
√
√
√
多普勒效應是指波源或觀察者發生移動，而使兩者間的距離發生變化，使觀察者收到的頻率發生了變化，A、B、D項正確；
鐵路工人用耳貼在鐵軌上可判斷火車的運行情況，是因為聲音在固體中傳播的快的特點，與多普勒效應無關，C錯誤.
5.汽車無人駕駛技術已逐漸成熟，最常用的是ACC自適應巡航控制系統，它可以控制無人車在前車減速時自動減速、前車加速時自動跟上去.其使用的傳感器主要是毫米波雷達，該雷達會發射和接收調制過的無線電波，再通過因波的時間差和多普勒效應造成的頻率變化來測量目標的相對距離和相對速度.若該雷達發射的無線電波的頻率為f，接收到的回波的頻率為f′，則
A.當f＝f′時，表明前車與無人車速度相同
B.當f＝f′時，表明前車一定處于靜止狀態
C.當f′>f 時，表明前車在加速行駛
D.當f′√
當波源和觀察者之間的距離不變化時，觀察者接收到的頻率和波源發出的頻率相等，故當f＝f′時，說明兩者之間的距離不變，表明前車與無人車的速度相同，但不一定靜止，故A正確，B錯誤；
當f′>f 時，說明接收到的頻率增大，說明兩車距離減小，表明前車在減速行駛，故C錯誤；
當f′目標一：多普勒效應的理解
目標二：多普勒效應的應用
測速度
測血液流速
測星球速度
彩超
多普勒效應
波源頻率保持不變
相對靜止
相互靠近
相互遠離
f觀＝f波
f觀＞f波
f觀＜f波

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