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(共19張PPT)
第三章 機械波
第4節 多普勒效應
新知引入
大家在生活中有沒有注意過鳴笛的火車由遠處向我們駛來又遠離的過程中笛聲音調的變化呢？
現象：當火車向你駛來時，感覺音調變高；當火車離你遠去時，感覺音調變低。
（音調由頻率決定，頻率高音調高；頻率低音低）．
發聲體的頻率是否變化？
為什么聽到笛聲音調變化？
學習目標
通過實驗，感受、了解多普勒效應現象。
理解多普勒效應的原理。
能應用波傳播的知識解釋多普勒效應產生的原因。
能列舉多普勒效應的應用實例
一、認識多普勒效應應
1、定義：
因波源與觀察者之間有相對運動而使觀察者接收到的波的頻率發生變化的現象，稱為多普勒效應。
奧地利物理學家多普勒
思考與討論：
為什么會出現這樣的現象？如何解釋？
2、多普勒效應模擬實驗
讓一隊人沿路行走，觀察者站不動，每分鐘有 30 個人從他身邊通過。
觀察者逆著隊伍行走，每分鐘有大于 30 個人從他身邊通過。
當觀察者與隊伍同向行走且速度比隊伍的小時，每分鐘將小于30個人從他身邊通過.
觀測者觀察人數等于“過人頻率”
觀測者觀察人數大于“過人頻率”
觀測者觀察人數小于“過人頻率”
v測=0
v測
v測
在模擬實驗中，人不表示介質中的質點，只代表傳播中的波峰或者波谷，于是“過人頻率”就代表波的頻率。
3、多普勒效應成因分析：
(1)當波源和觀察者都相對介質靜止時
觀測者單位時間內接收到的完整波的數目與單位時間內波源發出的相同，所以，觀測者接收到的頻率和波源的振動頻率相同。
當觀測者朝著波源運動時，它在單位時間內接收到的完整波數目增多，表明測得的頻率大于波源振動的頻率；
當觀測者遠離波源運動時，它在單位時間內接收到的完整波數目減少，表明測得的頻率小于波源振動的頻率。
(2)當波源不動，觀察者運動時
當波源靠近觀察者運動時，觀察者在單位時間內接收到的完整波數目增多，表明測得的頻率大于波源振動的頻率；
當波源遠離觀察者運動時，觀察者在單位時間內接收到的完整波數目減少，表明測得的頻率小于波源振動的頻率。
(3)當觀察者不動，波源運動時
當觀測者與波源二者相互接近時，接收到的頻率將大于波源的頻率；
當觀測者與波源二者相互遠離時，接收到的頻率將小于波源的頻率。
4、運動和頻率的關系
波源的運動情況 觀察者運動情況 頻率的關系
觀察者接收頻率 波源的頻率
波源靜止
觀察者靜止
波源靜止
波源靜止
波源朝著觀察者運動
波源遠離觀察者運動
觀察者朝著波源運動
觀察者遠離波源運動
觀察者靜止
觀察者靜止
等于
大于
大于
小于
小于
二、多普勒效應的應用
1.測量汽車速度
交通警察向行進中的汽車發射一個已知頻率的電磁波（通常是紅外線），波被運動的汽車反射回來時，接收到的頻率發生變化，由此可指示汽車的速度。
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。
2.水下多普勒測速儀
3.測血液流速(彩超)
向人體內發射頻率已知的超聲波,超聲波被血管中的血液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。可以檢查心臟、大腦和眼底血管的病變。
4.跟蹤目的物(如導彈、云層等)。
1.關于多普勒效應，以下說法正確的有（　　）
A．只有機械波才能產生多普勒效應
B．電磁波不能產生多普勒效應
C．產生多普勒效應的原因是波源的頻率發生了變化
D．產生多普勒效應的原因是觀察者接收到的頻率發生了變化
D
2. 假如一輛汽車在靜止時喇叭發出聲音的頻率是300 Hz，在汽車向你駛來又擦身而過的過程中，下列說法正確的是(　　)
A.當汽車向你駛來時，聽到聲音的頻率大于300 Hz
B.當汽車向你駛來時，聽到聲音的頻率小于300 Hz
C.當汽車和你擦身而過后，聽到聲音的頻率大于300 Hz
D.當汽車和你擦身而過后，聽到聲音的頻率小于300 Hz
AD
3. 如圖所示，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
AD
4.(多選)關于多普勒效應的應用，下列說法中正確的是(　 　)
A．星系譜線的“紅移”現象
B．利用多普勒效應可以從火車的笛聲中判斷出運動方向
C．利用多普勒效應可以判斷遙遠的天體相對地球的運動速度
D．目前在技術上人們只能應用聲波發生的多普勒效應
ABC
課堂小結
多普勒效應
多普勒效應
測星球速度
測量汽車速度
波源與觀察者相互靠近時觀察到的頻率變大
多普勒效應的應用
測血液流速
跟蹤目的物(如導彈、云層等)
波源與觀察者相互遠離時，觀察到的頻率變小

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