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多普勒效应ppt-多普勒效应

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多普勒效应ppt(原创)

多普勒效应ppt(原创)

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 ）； 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 ）。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。
在平衡的情况下，水的表面是水平的。水面发生扰动时，使水面恢复水平的回 复力有两个，一个是重力，另一在波长很小时，表面张力的作用是主要的，这种波叫做表面张力波。对于 波长很长很长的波，表面张力的作用可以忽略，波动主要是重力作用的结果， 这种波叫做重力波。 由于水的不可压缩性，波峰中的水必然是从附近的波谷中流出来的。因此，水 波中的每个质点的运动都是由纵向运动和横向运动合成的。
多普勒效应在科学技术上有着十分广泛的应用，例如基于多普勒效应 的雷达测速仪已应用于车辆、导弹、卫星等运动目标的监测；医学上的多 普勒超声诊断仪可用来检查人体内脏的运动、血液的流速和流量情况等。
-超声波在传播过程中要发生反射，折射以及多普勒效应等。超声波在介质中传播 时，发生声能衰减。因此超声通过一些实质性器官，会发生形态及强度各异的反射。 声束通过肿瘤组织，声能的吸收和衰减现象也比较明显。由于人体组织器官的生理， 病理，解剖情况的不同，对超声波的反射，折射和吸收衰减各不相同。超声诊断就 是根据这些反射信号的多少，强弱，分布规律来判断各种疾病。 -交警向行进中的车辆发射频率已知的电磁波（通常是红外线），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．装有多普勒测速仪的警 车有时就停在公路旁，在测速的同时把车辆牌号拍摄下来，并把测得的速度自动打 印在照片上。
——所有波动现象都存在多普勒效应
因为一切波都有周期性的变化，观察者在单位时间内可以感知不等的周期变化， 即频率，这取决于两者的运动关系。 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—— 振源与观察者之间存在着相对运动，使观察者听到的声音频率不同于振源 频率的现象。 原因：声源相对于观测者在运动时，观测者所听到的声音会发生变化。当 声源离观测者而去时，声波的波长增加，音调变得低沉，当声源接近观测者时， 声波的波长减小，音调就变高。音调的变化同声源与观测者间的相对速度和声 速的比值有关。这一比值越大，改变就越显著，后人把它称为“多普勒效应”。 波在波源移向观察者时接收频率变高，而在波源远离观察者时接收频率变 低。当观察者移动时也能得到同样的结论。

《多普勒效应》课件

《多普勒效应》课件
多普勒效应在声学、雷达、通信、交通等领域有广泛应用。
详细描述
多普勒效应在声学、雷达、通信、交通等领域有广泛的应用。在声学领域，多普勒效应用于测量声音的方向和速 度；在雷达领域，多普勒效应用于测量目标的距离和速度；在通信领域，多普勒效应用于移动通信和卫星通信的 信号处理；在交通领域，多普勒效应用于车辆测速和道路监控等。
导航和定位领域的应用
多普勒效应在导航和定位领域也具有重要作用。未来将进一步拓展多普 勒效应在导航和定位领域的应用范围，以提高导航和定位的准确性和可 靠性。
地球科学领域的应用
多普勒效应在地球科学领域的应用前景也非常广阔。未来将进一步探索 多普勒效应在地球科学领域的应用，以推动地球科学的发展和进步。
THANKS
建立更精确的多普勒效应 模型
为了更好地解释实验现象和观测数据，未来 将建立更精确的多普勒效应模型，以提高理
论预测的准确性和可靠性。
多普勒效应的技术创新
要点一
开发高精度测量设备
随着多普勒效应在各个领域的广泛应用，对高精度测量设 备的需求越来越大。未来将致力于开发高精度、高稳定性 的测量设备，以提高多普勒效应的测量精度和可靠性。
实验验证的方法与步骤
实验验证方法：通过对比不同速度下 声波或光波的频率或波长变化，验证
多普勒效应的规律。
实验步骤
1. 确定声波或光波的初始频率或波长 。
2. 改变声源或光源的运动速度，观察 接收到的声波或光波信号的频率或波 长变化。
3. 记录不同速度下的频率或波长数据 ，并进行统计分析。
4. 根据统计分析结果，得出多普勒效 应的规律，验证多普勒效应的基本原 理。
多普勒效应的发现者
总结词
多普勒效应的发现者是奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约 翰·多普勒。

多普勒效应ppt课件

多普勒效应ppt课件

单独传播时引起的位移的矢量和。
知识回顾：
2．波的干涉(1)定义：频率相同、相位差恒定、振动方向相同的
两列波叠加时，某些区域的振动总是加强，某些区域的振动总是
减弱的现象。(2)稳定干涉条件①两列波的频率必须相同。②两
Hale Waihona Puke 个波源的相位差必须保持不变。(3)一切波都能够发生干涉，干
涉是波特有的现象。
一、多普勒效应
底血管的病变。
4.军事应用：脉冲多普勒雷达，多谱勒导航仪
中国的武直19武装直升机
中国的歼20第五代隐身战机
小结：
知识结构导图
练一练：
1.为了理解多普勒效应，可以设想一个抛球的游戏（图 3.5-5）。设想甲
每隔1s向乙抛一个球，如果甲、乙都站着不动，乙每隔1s接到一个球。如
果甲抛球时仍然站着不动，而乙以一定速度向甲运动，这时乙接球的时间
3.5 多普勒效应
目录
CONTENTS
1
多普勒效应
2
多普勒效应的解释
3
多普勒效应的应用
知识回顾：
1．波的叠加
(1)波的独立传播：两列波在彼此相遇并穿过后，仍然保持各自
的运动特征，继续传播。(2)波的叠加原理：几列波相遇时能够
保持各自的运动特征，继续传播，在它们重叠的区域里，介质中
的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波
二、多普勒效应的解释
2.多普勒效应的实质：
当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，观察者接收到
的频率增大；如果二者相互远离，观察者接收到的频率减小。
多普勒效应是观察者接收到的波的频率发生了变化，而波源发出
的波的频率并没有改变。
模拟实验：

多普勒效应 课件

多普勒效应 课件
（1）有经验的铁路工人可以从火车的汽笛声判断火车的 运动方向和快慢。
（2）有经验的战士可以从炮弹飞行时的尖叫声判断飞行 的炮弹是接近还是远去。
（3）交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的超声 波，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。
（4）由地球上接收到遥远天体发出的光波的频率可以判 断遥远天体相对于地球的运动速度。
（
人 源

）f源
【例4】以速度u=20m/s奔驰的火车,鸣笛声频率 为275HZ,已知常温下空气中的声速υ=340m/s.
（1）当火车驶来时,站在铁道旁的观察者听到 的笛声频率是多少？
（2）当火车驶去时,站在铁道旁的观察者听到 的笛声频率是多少？
汽车
飞机
返回
返回
返回
【例2】当火车进站鸣笛时，我们可听到的声调:( A )
A．变高 B．不变 C．变低 D．不知声速和火车车速，不能判断
【例3】一个观察者在铁路附近,当火车驶近时,他
听到的汽笛声频率为f1=440Hz,当火车驶远时，他听 到的频率为f2=392Hz,在大气中声音速度为330m/s,求 火车的速度？
f收
12.5 多普勒效应
火车、汽车鸣着喇叭从身边疾驶而过，或者 飞机起飞时，我们听到的声音有什么变化？
演示1
一、多普勒效应
1、多普勒效应: 由于波源和观察者之间有相对运动，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。
多普勒效应的现象:
演示2
（1）观察者与波源均相对于介质静止时： f收 f源 （2）观察者与波源相互接近时： f收 f源 （3）观察者与波源相互远离时： f收 f源
3、多普勒效应的实质：

多普勒效应(高中物理教学课件)

多普勒效应(高中物理教学课件)
率增大；相互远离时，观察者接收到的频率减小，距离
不变时，观察者接收到的频率也不变（例：二者同速同
向运动、波源绕观察者做圆周运动接收到的频率都不变）
注意：
①在多普勒效应中，波源的频率是不变的，只是观察者 接收到的频率发生了变化 ②多普勒效应也是波特有的现象，不仅机械波，电磁波 和光波也会发生多普勒效应
祝你学业有成
2024年4月28日星期日8时27分44秒
课堂训练：
6.关于多普勒效应，下列说法正确的是（ C ） A．多普勒效应是由于波的干涉引起的 B．多普勒效应说明波源的频率发生改变 C．多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对 运动而产生的 D．只有声波才可以产生多普勒效应
7.当火车进站鸣笛时，我们可听到的声调（A） A．变高 B．不变高 C．越来越沉 D．不知声速和火车车速，不能判断
课堂训练：
1.关于多普勒效应下列说法中正确的是（ B） A、只有声波才有多普勒效应 B、光波也有多普勒效应 C、只有机械波才有多普勒效应 D、电磁波不能发生多普勒效应 2.(多选)关于多普勒效应,下列说法中正确的是( BCD) A.发生多普勒效应时,观察者接收到的频率和波源的频率 都变化了 B.发生多普勒效应时,观察者接收到的频率发生了变化,但 波源的频率不变 C.多普勒效应是在波源与观察者之间发生相对运动时产 生的 D.多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的,它 适用于一切波
雷达测速用的电磁波，光速远大于车速，不需要考虑多 普勒效应，如果是超声波要考虑，B错误。C铁路工人是 根据振动的强弱对列车的运动作出判断的，C错误。
课堂训练：
4. (多选)如图所示,男同学站立不动吹口哨,一位女同学坐 在秋千上来回摆动,下列关于女同学的感受的说法正确的 是( AD ) A.女同学从A向B运动过程中,她感觉哨声音调变高 B.女同学从E向D运动过程中,她感觉哨声音调变高 C.女同学从C点向D点运动时,她感觉哨声音调不变 D.女同学从C点向B点运动时,她感觉哨声音调变低

多普勒效应及其应用ppt课件

多普勒效应及其应用ppt课件
音调。
究竟波源的频率和观测者接收到的频率关系如何？
实验探究
模拟多普勒效应
为了进一步理解多普勒效应，可
做这样一个模拟实验(图3-40):让一队
人沿街行走，当观察者站在街旁不动
时，每秒钟有三个人从他身边经过。
这种情况下，观察者接收到的
“频率”是每秒三人，如果观察者逆
着队伍前进方向行走，那么每秒内与
观察者相遇的人数就会增加，也就是
观察者静止
观察
者接
收频
率
大于
小于
大于
小于
波源
的频
率
想一想
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。
观察者接收到的“频率”增大。
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视频
新课讲解
模拟多普勒效应
新课讲解
模拟多普勒效应
（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。
f′=f
（2）当观察者逆Βιβλιοθήκη 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
。
f′>f
（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
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
观察者
接收
>
波源

多普勒效应-ppt课件

多普勒效应-ppt课件

波源靠近现察者A,
fa.-9t T 音调交高 波源远离观察者饮>
音调变低
if知识点拨 多普勒效应
（1） 多普勒效应是由于观察者和波源之间发生相对运 动而 产生的一种现象.
（2） 多普勒效应是波所特有的一种现象. （3） 声音的音调由波的频率决定，频率越高，音调越 高. 发生多普勒效应时会感觉到声音的音调发生变化.
____ __ 典例2新一代高速动车组最高运行速度可达486.1 km/h,
与该列车汽笛声的音调相比， ________ ____
(1)站在车前方路旁的人听起来音调 _____，站在车后方 路旁
___ 的人听起来音调 ____(选填“偏高”或“偏低”).
___ ⑵迎面驶来的另一列车上的乘客听起来音调怎样？
【解析】选A、B.产生多普勒效应的条件：观察者与波源 有 相对运动，观察者接收到的波的频率发生变化，两者 靠近, 接收到的波的频率增大，远离时，接收到的波的频 率减小, 但波源的频率不变，故A、B对，C、D错.
2.(2011-乐山髙二检测)下列哪些现象是多普勒效应 () A. 远去的汽车声音越来越小 B. 炮弾迎面飞来，声音刺耳 C. 火车向你驶来时，音调变髙，远离你而去时，音调变
3.甲为声源，发出声波，乙为接收者，接收到甲发出的声 波，若甲、乙在沿着两者连线的方向运动（速度都不超过 声波），则下列说法中正确的为（） A. 若甲、乙两者相互靠近，贝亿收到的声波频率一定比 甲 发出的高 B. 若甲、乙两者向同一方向运动，贝亿收到的声波频率 一 定比甲发出的低 C. 若甲、乙两者向同一方向运动，贝亿收到的声波频率 一 定比甲发出的高 D. 若甲静止，乙向甲运动，则乙收到的声波频率一定比 甲 发出的高
5多普勒效应

多普勒效应-ppt课件

多普勒效应-ppt课件
f测 < f源
我们可以这样理解声波的多普勒效应：当波源与观察者相对静止时，
1s内通过观察者的波峰(或密部)的数目是一定的，观察者观测到的频率
等于波源的频率；当波源与观察者相互接近时，1s内通过观察者的波峰(
或密部)的数目增加，观察者观测到的频率增加；反之，当波源与观察
者相互远离时，观测到的频率变小。
一端，闭合开关后听一听它发出的声音。请一位
同学用竹竿把蜂鸣器举起并在头顶快速转动（图
3.5-1 ），在几米之外听它的声音有什么变化。
图3.5-1蜂鸣器音调的变化
多普勒效应
要了解多普勒效应，可以做如下的
模拟实验。让一队人沿路行走，观察
者站在路旁不动，假设每分钟有30个
人从他身边通过（图3.5-2甲），这种
情况下的“过人频率”是30人/分。如果
观察者逆着队伍行走，每分钟与观察
者相遇的人数增加，也就是频率增加
（图3.5-2乙）；反之，如果观察者顺
着队伍行走，频率降低。
甲
乙
丙
图3.5-2 多普勒效应的模拟实验
①观测者静止
v测 = 0
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。这种情况下的“过人频率”是30人每分。在这个模拟实
D、多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而产生的
课堂检测
【练习3】（多选）火车上有一个声源发出频率一定的乐音。当火车静
止时、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
那种情况中，观察者听到这个乐音的音调比原来高（ AC ）
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、火车静止时，观察者乘汽车向着火车运动
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多普勒效应是波动过程共有的特征， 不仅机械波，电磁波和光波也会发生多 普勒效应.（支持宇宙膨胀说的红移现象）
五、多普勒效应的应用
1.有经验的铁路工人可以从火车的汽笛声判断 火车的运动方向和快慢. 2.有经验的战士可以从炮弹飞行时的尖叫声判 断飞行的炮弹是接近还是远去.
3.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时，接收 到的频率发生变化，由此可指示汽车的速度.
二、多普勒效应的成因
1、当波源和观察者相对介质都静止不动
即二者没有相对运动时
单位时间内 波源发出几个完 全波，观察者在 单位时间内就接 收到几个完全 波．观察者接收 到的频率等于波 源的频率.
2、波源相对介质不动，观察者朝波源运动时
观察者在单位时 间内接收到的完全波 的个数增多，即接收 到的频率增大.
法国幻影2000战斗机 美国AH-64“阿帕奇”直升机
GPS技术
(多普勒频移观测法)
课堂检测
1、下面说法中正确的是 ( ) A.发生多普勒效应时,波源的频率变化了 B.发生多普勒效应时,观察者接收的频率变化了 C.多普勒效应是波源与观察者之间有相对运动时产生的 D.多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的 解析:当波源与观察者之间有相对运动时会发生多普勒效应,发生多
3、观察者不动，波源靠近观察者运动时
观察者在单位时
间内接收到的完全波
的个数增加，即接收
s·1··
到的频率增大.
s2
1、 波源不动，观察者相对介质以速度 vo 运动
观察 者接 收的 频率
f
u vo u
f0
f
u vo u
f0
观察者向波源运动 观察者远离波源
探索发现
当观测者与波源两者相互接近时，接收到 的频率将大于波源的频率；当两者远离时，接 收到的频率将小于波源的频率.
• 总之：当波源 与观察者有相 对运动时，如 果二者相互接 近，观察者接 收到的频率增 大；如果二者 远离，观察者 接收到的频率 减小．
单位时间内观察者 数得的人数与实际通过的 人数相同。
单位时间 内观察者数得 的人数变多。
单位时间内 观察者数得的人 数变少。
练习
三、多普勒效应的频率公式
f
u vr u vs
奥地利物理学家，他于 1842年第一次论证了相 互转动的双星系统所发 射的光的频率的微小变 化，继而又讨论了声源 与观察者之间相对运动 时，观察者所接收的声 波频率的变化。
多普勒效应的成因是什么呢？
分析：
1.波源S与观测者A相对于介质都静止. 2.波源相对于介质静止不动，观测者相对波源 运动. 3.观测者相对介质静止，波源相对观测者运动.
普勒效应时,观察者接收到的频率发生了变化,而波源的频率没 有发生变化,故A选项错误,B､C､D选项正确. 答案:BCD
2、公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒 定速度巡查,在同一车道上巡警车向前方的一 辆轿车发出一个已知频率的电磁波,如果该电 磁波被那辆轿车反射回来时,巡警车接收到的 电磁波频率比发出时低,说明那辆轿车的车速
f0
1.u为波速，vr是观察者的速度，vs是波源的速度， 观察者靠近波源时取正，远离取负；波源向观察
者靠近时取负，远离时取正.
2.速度均沿波源和观察者的连线.
3. 适用条件：vr、vs均小于波速u.
4.当波源与观察者相互接近，观察者接收到的频 率增大；二者远离，观察者接收到的频率减小.
四、多普勒效应是波动特征，根本原因在 于波源和观察者的相对运动
火车在进站时离观察者越来越近，人们听到汽笛声的响度越来 越大，实际上多数人把响度的变大误认为是音调在升高了。同理， 火车出站时响度越来越小，人们听到汽笛声的响度越来越小，多数 人把响度的变小误认为是音调在变低了。
多普勒效勒颈脑血液测速仪
多普勒水流测速仪
多普勒导航系统
4、观察者不动,波源迎面而来时( ) A.波源的波长发生了改变 B.波源的频率发生了改变 C.观察者收到的频率发生了改变 D.波速发生了改变 答案:C
5、假如一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300 Hz,在汽车向你驶来并擦身而过的过程中,下列说法正 确的是( )
A.当汽车向你驶来时,听到喇叭声音的频率大于300 Hz B.当汽车向你驶来,听到喇叭声音的频率小于300 Hz C.当汽车擦身而过后,听到喇叭声音的频率大于300 Hz D.当汽车擦身而过后,听到喇叭声音的频率小于300 Hz 答案:AD
2.6 多普勒效应
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，注意到一个现象：在火车从身 旁飞驰而过时，火车汽笛的音调发生了由高到低 的变化.他经过认真的研究发现，当观测者和波 源之间有相对运动时，观测者测得的频率与波源 频率不同.后来这一现象就被命名为多普勒效应.
多普勒 C. Doppler， 1803-1853
( A)
A.高于100 km/h B.低于100 km/h
C.等于100 km/h D.无法确定
3、下列说法中不正确的是 ( ) A.发生多普勒效应时波源的频率保持不变 B.要发生多普勒效应,波源和观察者间必须有相对运
动 C.只有声波会发生多普勒效应 D.机械波､电磁波和光波都会发生多普勒效应 答案:C
4.由地球上接收到遥远天体发出的光波的频 率可以判断遥远天体相对于地球的运动速度.
火车进站时一般都要减速，出站时再加速。在火车减速进站时， 车速在减小，由公式可知，此时站台上的观察者的接收频率实际上 在减小，听到的音调应该变低（但比波源频率大）；当火车加速出 站时车速在增大，由公式可知，此时站台上的观察者接收到的频率 实际上也在减小，听到的音调也在变低（比波源频率低）。只有在 火车从观察者身边擦肩而过时，接收频率才会从大于波源频率突然 变为小于波源频率，此时观察者才会感觉到音调由高到低瞬时变化。