§12.5 多普勒效应
12.5多普勒效应课件
二、多普勒效应的应用
22
二、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.
观察者向波源运动
观察者远离波源
10
说明1
在观察者运动的情况下，引起观察者接 收频率的改变，是由于观测到的波的传 播速度发生改变（波的波长不变）
11
演示三
水波的多普勒效应
12
2、观察者不动，波源相对介质以速度
vs 运动
13
13
s
v sT
u
s'
vsT
T u A
b
T '
b
u
u 1 u f ' f T ' v sT u v s
观察 者接 收的 频率
f '
u f u v s
波源向观察者运动
f '
u f u v s
波源远离观察者
14
说明2
在波源运动的情况下，引起观察者接收 频率的改变，是由于观测到的波长发生 改变（波的传播速度不变）
15
究竟运动和频率的关系如何？
28
课堂练习 3．关于多普勒效应，下列正确的是 ( C )
A．多普勒效应是由波的干涉引起的
B．多普勒效应说明波源的频率发生了改变
C．多普勒效应是由于波源和观察者之间有 相对运动而产生的 D．只有声波才能产生多普勒效应
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课堂练习 4．在铁路旁听行驶中的火车的汽笛声，当火车 迎面驶来时，音调变高，火车远离时，音调 变低，是因为 ( C ) A．火车驶来时，声源的频率变大 B．火车远离时，声源的频率变小 C．火车驶来及远离时，声源的频率都不变 D．以上说法均不正确
课件4：12.5 多普勒效应
波的频率变化，就可以知道血液的
流速。这一技术主要体现了哪一种物理现象( )
A．多普勒效应
B．波的衍射
C．波的干涉
D．共振
答案：A
01
解析：仪器接收到的波的频率发生变化，是因为血液的流动使 波源与接收仪器间距离发生变化，从而发生了多普勒效应，选 项A对，B、C、D错。
01
题型1 对多普勒效应的理解
01
01
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电磁波，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叫声判断飞行炮弹是接近还 是远去
眼底等处的血管病变。 (4)军事
以炮弹飞行的__尖__叫__声____判断炮弹的飞行方向。
01
一、发生多普勒效应的几种情况
相对位置 波源S和观察者A 相对静止不动，如 图所示
波源S不动，观察 者A运动，由A→B 或A→C，如图所 示
观察者A不动，波 源S运动，由S→ S2，如图所示
图示
结论
f波源＝f观察者，音调不变
01
2．现象分析
(1)波源与观察者相对静止时，单位时间内通过观察者的波峰 (或密部)的数目是_一__定___的，观察者感觉到的频率__等__于__波源 振动的频率。
(2)波源与观察者相互靠近时，单位时间内通过观察者的波峰 (或密部)的数目_增__加___，观察者感觉到的频率__大__于__波源的频 率，即感觉到的频率_增__加___。 (3)波源与观察者相互远离时，观察者感觉到的频率__变__小__。
12.5 多普勒效应
(或密部)的数目 增加 ，观察到的频率 增加 ；反之，当波源与 观察者互相远离时，观察到的频率 变小 。
1．波源运动或观察者运动一定有多普勒效应发生吗？ 提示：否。波源与观察者间距发生变化，才会有多普勒效 应。 2．纵波能发生多普勒效应吗？ 提示：能。横波和纵波都能发生多普勒效应。
多普勒效应是波共有的特征， 不仅机械波，电磁波和光波也会发 生多普勒效应。
三、多普勒效应的应用
利用多普勒效应测速
彩超：多普勒颈脑血液测速仪
多普勒水流测速仪
多普勒导航系统
法国幻影2000战斗机
美国AH-64“阿帕奇”直升机
利用多普勒效应预报天气
多 普 勒 天 气 雷 达
巩固训练
1、波源正在移向
A C
A． A点 B． B点 C． C点 D． D点
2、观察到波的频率最低的是
A． A点 B． B点 C． C点 D． D点
3.当火车进站鸣笛时，我们在Leabharlann 站听到的音调A．变低C
B．不变
C．变高
D．不知声速和火车车速，不能判断
4.关于多普勒效应，下列说法正确的是 A．多普勒效应是由于波的干涉引起的
C
B．多普勒效应说明波源的频率发生了变化 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．只有声波可以产生多普勒效应
课后探究：
自制小实验观察多普勒现象
1.开动脑筋，课后动手试一试，能否自己 创新设计出新的验证多普勒现象的小实验。
2.《步步高》12.5
水波的多普勒效应（波源向右运动）
三、多普勒效应的应用——红移现象
宇宙“大爆炸”起源说的最有力证据！
1、在七种颜色的可见光中， 红光的频率最低。 2、若某星球发出的光在一段 时间后我们接收到的红光部分 增多，说明接收到的光的频率 在降低，根据多普勒效应，说 明该星球在远离我们。
学案5：12.5 多普勒效应
12.5 多普勒效应教学目标1．通过实验感受多普勒效应。
2．初步定性解释多普勒效应产生的原因。
3．列举多普勒效应的应用实例教学重点多普勒效应及其原因教学难点多普勒效应的应用自主学习1．演示实验：蜂鸣器音调的变化将一个以电池做电源的蜂鸣器固定在长竹竿的一端，闭合开关后听一听它发出的声音。
用竹竿把蜂鸣器举起后在头顶快速转动，听听它的声音有什么变化。
2．波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的波的频率都会发生变化。
人们把这种现象叫做多普勒效应。
3．要了解多普勒效应，可以做如下的模拟实验。
让一队人沿街行走，观察者站在街旁不动，假设每分钟有30个人从他身边通过，如图甲所示，这种情况下的“过人频率”是30人每分。
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，如图乙所示；反之，如果观察者顺着队伍行走，频率降低，如图丙所示。
4．定性解释多普勒效应（1）声音是由振动产生的，振动的频率决定声波的音调。
（2）声源完成一次全振动，向外发出一个波长的波，频率表示单位时间内完成的全振动的次数，因此波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数；而观察者听到的声音的音调，是由观察者感受到的频率，即单位时间接收到的完全波的个数决定的。
（3）如图所示，当波源S和观察者A都不动，观察者在单位时间内接收到的完全波的个数不变，观察者所接收到的频率等于声源发出的频率。
听到的是“原声原调”。
（4）如图所示，波源不动，观察者向波源由A点运动到B点，观察者在单位时间内接收到的完全波的个数增多，观察者所接收到的频率大于声源发出的频率；同样的道理，当观察者远离波源，观察者在单位时间内接收到的完全波的个数减少，观察者所接收到的频率小于声源发出的频率。
（5）如图所示，观察者不动，波源向右运动时，波源右方的波面变得密集，左方的波面变得稀疏，也就是说，波源右方的波长变短，左方的波长变长。
因此当观察者在波源右方时，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。
课件3：12.5 多普勒效应
2 新知识·预习探索
学习目标
1.知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别．
2.知道什么是多普勒效应，知道它是在波源与观察者之间有相对
运动时产生的现象．
3.了解多普勒效应的一些应用．
新知预习 多普勒效应 1．定义：由于波源与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． 2．产生的原因 (1)波源与观察者相对静止时，单位时间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振动的频率． (2)波源与观察者相互靠近时，单位时间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大于波源的频率，即观察者 观测到的频率增加． (3)波源与观察者相互远离时，观察者观测到的频率变小．
T 谢谢观看 HANK YOU!
【解析】 由多普勒效应产生的规律可知，f3＝f0，f2<f0，f1>f0， 则f1>f3>f2，B选项正确．
【答案】 B
4 新思维·随堂自测 1.有经验的铁路养护人员可以根据火车鸣笛的声音判断火车的行 驶方向．他所利用的应是( ) A．声波的反射现象 D．声波的多普勒效应 C．声波的干涉现象 D．声波的衍射现象
v＋u λ
＝
v＋u v
fs，因此t＝5
min
内听到的响声次数
n＝tfA＝v＋vutfs＝340＋2304×0 300×2次≈635次．
(2)声源向前运动，运动方向和声波传播方向相同， 则声波，则声波相对于人的波速没有发生
变化为v，则人接收到的声波频率为fA＝λ′v ＝v－v ufs，因此t＝5 min内
n＝tfA＝vv＋－uutfs＝340＋32400－×23000×2次＝675次．
人和警钟相互远离时，声源运动方向和声波传播方向相反，则声
课时作业16：12.5 多普勒效应
5多普勒效应考点一多普勒效应1．(多选)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．炮弹迎面飞来，声音刺耳C．火车向你驶来时，音调变高；离你而去时，音调变低D．大风中，远处人的说话声时强时弱答案BC解析A项和D项中所说的现象是能量传递的问题，不是多普勒效应；B、C两项所发生的现象是多普勒效应．2．(多选)关于多普勒效应，以下说法正确的有()A．只有机械波才能产生多普勒效应B．机械波、电磁波、光波等均能产生多普勒效应C．产生多普勒效应的原因是波源的频率发生了变化D．产生多普勒效应的原因是观察者接收的频率发生了变化答案BD解析多普勒效应不仅仅适用于声波，它也适用于所有类型的波，包括电磁波、光波，故A 错误，B正确；产生多普勒效应的原因是观察者与波源的相对运动(距离发生变化)导致观察者接收的频率发生了变化，故C错误，D正确．3．(多选)火车上有一个声源发出频率一定的音乐．当火车静止，观察者也静止时，观察者听到并记住了这个音乐的音调．以下情况中，观察者听到这个音乐的音调比原来降低的是() A．观察者静止，火车向他驶来B．火车静止，观察者乘汽车向着火车运动C．观察者静止，火车离他远去D．火车静止，观察者乘汽车远离火车运动答案CD解析根据多普勒效应可知，当波源和观察者间距离变小，观察者接收到的频率一定比波源频率高．当波源和观察者间距离变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低．观察者听到这个音乐的音调比原来降低，即接收到的声波频率降低，说明观察者和火车之间的距离在变大．所以A、B错误，C、D正确．4．(多选)将上下振动的振针水平移动，移动过程中在水面上形成了如图1所示的水波图形，下列说法正确的是()图1A．振针向右移动B．振针向左移动C．在A处的观察者，接收到的水波频率比振针的振动频率小D．在A处的观察者，接收到的水波频率比振针的振动频率大答案AC解析振针(波源)前进方向上的水波变得密集，在其反方向的水波变得稀疏，因此振针向右移动；由于波源远离观察者时，水波波长变长，观察者接收到的水波频率比振针的振动频率小，故A、C正确．5．(2019·北京朝阳区高二上期末)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′＜f时，表明前车在减速行驶答案 A解析当波源和观察者之间的距离不变时，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′＜f时，说明接收到的频率减小，说明两车距离增大，表明前车在加速行驶，故D错误．考点二波的反射与折射6．关于波的反射与折射，下列说法正确的是()A．入射波的波长一定等于反射波的波长，其频率不变B．入射波的波长一定小于反射波的波长，其频率不变C．入射波的波长一定大于折射波的波长，其频率不变D．入射波的波长一定小于折射波的波长，其频率不变答案 A解析入射波与反射波在同种介质中传播，波速相同，频率由波源决定，频率相同，由v＝λf 知波长相同，选项A正确，B错误；因不知介质情况，入射波与折射波波长无法比较，选项C、D错误．7．(多选)以下关于波的认识，正确的是()A．潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的反射原理B．隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的C．雷达的工作原理是利用波的干涉D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象答案ABD解析潜艇探测周围物体利用了反射原理，A对；隐形飞机可以减少波的反射，B对；雷达工作原理利用了波的反射，C错；水波的传播方向发生变化，属于波的折射，D对．8．如图2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()图2A．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，频率变大答案 D解析当该汽车向测速监视器靠近时，波速由介质决定，所以被该汽车反射回来的超声波与测速监视器发出的超声波相比波速不变，根据波的多普勒效应，声源与观察者距离减小时，接收的频率变高，所以被该汽车反射回来的超声波与发出的超声波相比频率变大，故D正确，A、B、C错误．9．平直公路上，汽车正在匀速远离，用多普勒测速仪向其发出频率为f0的超声波，被汽车反射回来的超声波的频率随汽车运动位移变化的图象，正确的是()答案 D解析汽车正在匀速远离，速度恒定，接收到的反射波的频率也是恒定的．由于是远离，汽车反射波的频率应该小于发出波的频率，所以选项D正确．10．(多选)如图3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()图3A．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．女同学在C点向右运动时，她感觉哨声音调不变D．女同学在C点向左运动时，她感觉哨声音调变低答案AD解析女同学荡秋千的过程中，只要她有向右的速度，她都有靠近声源的趋势，根据多普勒效应，她都感到哨声音调变高；反之女同学向左运动时，她感到哨声音调变低，选项A、D 正确，B、C错误．11．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波，如果该波被轿车反射回来时，巡警车接收到的波的频率比发出时低．(1)此现象属于________．A．波的衍射B．波的干涉C．多普勒效应D．波的反射(2)若轿车以20 m/s的速度行进，反射回的频率应________．(填“偏高”或“偏低”)答案(1)C(2)偏高解析(1)巡警车接收到的波的频率比发出时低，此现象为多普勒效应．(2)若该轿车以20 m/s的速度行进，此时巡警车与轿车在相互靠近，由多普勒效应知反射回的频率应偏高．12．利用超声波可以探测鱼群的位置．在一只装有超声波发射和接收装置的渔船上，向选定的方向发射出频率f＝5.8×104 Hz的超声波后，经过时间t＝0.64 s接收到从鱼群反射回来的反射波．已知该超声波在水中的波长λ＝2.5 cm，求鱼群到渔船的距离是多少．(鱼群和渔船静止不动)答案464 m解析所发射的超声波在水中的传播速度为：v＝λf＝2.5×10－2×5.8×104 m/s＝1 450 m/s，超声波往返的路程为s＝v t＝1 450×0.64 m＝928 m，鱼群到渔船的距离为：x＝s2＝464 m.。
§12.5__多普勒效应
超声波 应用7 应用7、B超：就是利用超声波的发射，来探查人体 就是利用超声波的发射， 内部的各种器官、组织等有无异常， 内部的各种器官、组织等有无异常，还可以确定肿 瘤的有无、位置和大小等等． 瘤的有无、位置和大小等等．
次声波 1、次声波的特点 ：次声波由于频率小,故波长较 次声波的特点：次声波由于频率小 频率小, 易发生衍射,传播距离较远。 长,易发生衍射,传播距离较远。 次声波的应用： 2 、 次声波的应用 ： 通过次声波探知几千千米外的 核武器试验和导弹的发射， 预报破坏性很大的 核武器试验和导弹的发射，或预报破坏性很大的 海啸、台风。 海啸、台风。 3、次声波对人体的影响
多普勒效应的应用
应用5 军事应用(E 应用5、军事应用(E-3“望楼” 预警机) (E望楼” 预警机) 脉冲多普勒雷达， 脉冲多普勒雷达，多谱勒导航仪
科学漫步
1、可闻声波： 人耳能听到的声波，其 可闻声波： 人耳能听到的声波， 频率范围大致在20Hz 20000Hz之间 20Hz之间。 频率范围大致在20Hz-20000Hz之间。 波长：17m -17mm 波长： 2、次声波：频率低于20Hz的声波。不 低于20Hz的声波 次声波：频率低于20Hz的声波。 能引起人类听觉器官的感觉。 能引起人类听觉器官的感觉。 高于20000Hz的声波 3、超声波：频率高于20000Hz的声波。 超声波：频率高于20000Hz的声波。 不能引起人类听觉器官的感觉。 不能 多普勒效应(Doppler effect) effect)
1、现象(1842年发现)：当汽 现象(1842年发现 年发现) 车向你驶来时，感觉音调变高； 车向你驶来时，感觉音调变高； 当汽车离你远去时， 当汽车离你远去时，感觉音调 变低。 变低。 音调：由频率决定， 2、音调：由频率决定，频率 越高音调越高， 越高音调越高，频率越低音 调越低。 调越低。 多普勒效应：由于波源和观察者之间有相 3、多普勒效应：由于波源和观察者之间有相 对运动，使观察者感到频率变化 感到频率变化的现象叫做 对运动，使观察者感到频率变化的现象叫做 多普勒效应。 多普勒效应。 注意：频率由声源决定，实际频率并没有变化。 注意：频率由声源决定，实际频率并没有变化。
12.5多普勒效应
12.5多普勒效应班级：姓名：【自主学习】一、多普勒效应1、定义:，这样的现象叫做多普勒效应。
2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；如果二者相互远离，观察者接收到频率。
注意：发生多普勒效应时，波源发出的频率不变，变化的是观察者接收到频率。
二、多普勒效应的成因1、如图甲所示，波源和观察者都不动，设波源频率为20 Hz，则波源每秒发出20个完全波，波速v=Af，所以每秒经过观察者20个完全波，这时观察者接收到的频率等于波源的频率.（图甲、乙、丙中的圆表示波峰）2、如图乙所示，波源不动，观察者向波源运动，在1s内由位置A移到B，虽然波源每秒仍发出20个完全波，但观察者每秒却接收21个完全波，即二者相互接近时，观察者接收到的频率大于波源的频率，反之，观察者远离波源运动，观察者接收到的频率小于波源的频率.3、如图丙所示，波源向右运动，观察者不动，波源由Sl运动到S2，波源右方的波面变得密集，因波速不变，波长变短，右方观察者接收到的频率大于波源的频率；左方的波面变得稀疏，波长变长，左方观察者接收到的频率小于波源的频率.三、多普勒效应的应用多普勒效应在生活、军事、航天、气象预报等领域有着广泛的应用.例如：(1)交通警察使用多普勒测速仪测定汽车的速度.(2)医学上用彩色超声多普勒心动仪诊断人体心脏、血管等部位的疾病(3）利用多普勒效应跟踪云层，进行气象预报.(4)利用多普勒效应测台风、海啸发出的次声波，对其进行研究.(5)天文学上用多普勒效应测量其他星系向着或背离地球运动的速度（6）军事上利用电磁波的多普勒效应跟踪目标（如飞机、导弹等），确定其距离、方位、速度等【典型例题】知识点一、多普勒效应例1以下关于多普勒效应的说法中正确的是( )A有多普勒效应时，波源的振动频率发生变化B.有多普勒效应时，波源的振动频率并没有发生变化C.多普勒效应实际上是指波速相对介质发生变化D人与波源相对运动时，观察到的频率一定发生变化知识点二、发生多普勒效应的几种情况例2如图所示产生机械波的波源O做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰．(1)该图表示的是()A．干涉现象B．衍射现象C．反射现象D．多普勒效应(2)波源正在向哪处移动()A．A B．B C．C D．D(3)观察到波的频率最低的位置是()A．A B．B C．C D．D知识点三、多普勒效应的应用例3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叫声判断飞行炮弹是接近还是远去【学后自测】1．关于多普勒效应，下列说法中正确的是()A．当波源与观察者有相对运动时，才会发生多普勒效应B．当波源与观察者运动的速度相同时，不会发生多普勒效应C．只有机械波才能发生多普勒效应D．只要波源运动，就一定会发生多普勒效应2、假如一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300 Hz，在汽车向你驶来又擦身而过的过程中，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 HzB.当汽车向你驶来时，听到喇叭声音的频率小于300 HzC.当汽车和你擦身而过后，听到喇叭声音的频率大于300 HzD.当汽车和你擦身而过后，听到喇叭声音的频率小于300 Hz3．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．以下情况中，观察者听到这个乐音的音调比原来降低的是()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4波源振动的频率为f0，波源在介质中运动时，波源的前方介质振动的频率为f1，波源后方介质振动的频率为f2，则三者的关系为()A．f1＝f2＝f0 B．f1＝f2>f0 C．f1＝f2<f0D．f2<f0<f15．频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动。
12.5 多普勒效应
奥地利物理学家多普 勒（1803——1853）
2.多普勒效应的现象:
（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
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。
例2．新型列车动车组速度可达300 km/h，与该车汽笛声的音调相比 （1）站在车前方路旁的人听起来音调_______（选填“偏高”或“ 偏
低”），站在车后方路旁的人听起来音调________（选填“偏高 ”
或“偏低”）． （2）迎面来的另一列车上的乘客听起来音调怎样？此时列车汽笛发
出答的案:声（波1）频偏率高变偏化低了吗？ （3）坐在（新2）型音列调车偏动高 车频组率上不的变乘客听起来音调怎样？
多 普 勒 水 流 测 速 仪
多普勒导航系统
美国AH-64“阿帕奇”直升 机
多普勒颈脑血液测速仪
法国幻影2000战斗 机
例1．假如一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300 Hz，在汽 车向你驶来又擦身而过的过程中，下列说法正确的是（ AD ）
A．当汽车向你驶来时，听到喇叭声音的频率大于300 Hz B．当汽车向你驶来时，听到喇叭声音的频率小于300 Hz C．当汽车和你擦身而过后，听到喇叭声音的频率大于300 Hz D．当汽车和你擦身而过后，听到喇叭声音的频率小于300 Hz
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。
多普勒效应
多普勒效应多普勒效应Doppler effect是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒（Christian Johann Doppler）而命名的，他于1842年首先提出了这一理论。
主要内容为物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。
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blue shift）；在运动的波源后面时，会产生相反的效应。
波长变得较长，频率变得较低（红移red shift）；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。
1842年奥地利一位名叫多普勒的数学家、物理学家。
一天，他正路过铁路交叉处，恰逢一列火车从他身旁驰过，他发现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。
他对这个物理现象感到极大兴趣，并进行了研究。
发现这是由于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。
这就是频移现象。
产生原因：声源完成一次全振动，向外发出一个波长的波，频率表示单位时间内完成的全振动的次数，因此波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数，而观察者听到的声音的音调，是由观察者接受到的频率，即单位时间接收到的完全波的个数决定的。
当波源和观察者有相对运动时，观察者接收到的频率会改变．在单位时间内，观察者接收到的完全波的个数增多，即接收到的频率增大．同样的道理，当观察者远离波源，观察者在单位时间内接收到的完全波的个数减少，即接收到的频率减小．多普勒效应不仅仅适用于声波，它也适用于所有类型的波，包括电磁波。
科学家爱德文·哈勃（Edwin Hubble）使用多普勒效应得出宇宙正在膨胀的结论。
他发现远离银河系的天体发射的光线频率变低，即移向光谱的红端，称为红移，天体离开银河系的速度越快红移越大，这说明这些天体在远离银河系。
反之，如果天体正移向银河系，则光线会发生蓝移。
多普勒效应解释
多普勒效应解释
多普勒效应是指当光、声波或其他波源与观测者之间相对运动时，观测者会感受到波的频率和波长的变化。
如果波源与观测者接近，则波的频率会变高，波长会变短，这被称为“蓝移”；如果波源远离观测者，则波的频率会变低，波长会变长，这被称为“红移”。
在光学中，多普勒效应是指观测者和光源之间的相对速度导致光谱线的频率移动。
如果光源向观测者移动，则光谱线会向蓝色移动；如果光源远离观测者，则光谱线会向红色移动。
这种现象被广泛用于天文学领域，可以帮助科学家确定星系和行星的运动速度、距离和组成成分。
在声学中，多普勒效应也是指观测者和声源之间的相对速度导致声波频率的变化。
例如，当一个警车向你开过来时，你会听到警车的声音变高，因为声波频率增加了，这是由于警车和你之间的相对速度引起的。
反之，当警车远离你时，你会听到声音变低，因为声波频率降低了。
总的来说，多普勒效应是一种基本物理现象，广泛应用于天文学、声学和其他领域。
理解多普勒效应对于研究运动和相对速度具有重要意义。
12.5多普勒效应
课堂练习
8、频率相同的两列波发生干涉现象时，有（ D ）
A、某一点如果是两列波的波峰与波峰相遇，经过 半个周期，在这一点则是第一列波的波峰与第二列 波的波谷相遇 B、某一点如果是两列波的波谷与波谷相遇，经过 半个周期，在这一点则是第一列波的波谷与第二列 波的波谷相遇 C、某一点如果是第一列波的波峰与第二列波的波 谷相遇，经过半个周期，在这一点则是两列波的波 谷相遇 D、某一点如果是第一列波的波峰与第二列波的波 谷相遇，经过半个周期，在这一点则是第一列波的 波谷与第二列波的波峰相遇
D、将N板下移一些
课堂练习
5、下列关于两列波相遇时叠加的说法中正 确的是（ BCD ） A、相遇后，振幅小的一列波将减弱，振幅 大的一列波将加强 B、相遇后，两列波的振动情况与相遇前完 全相同 C、在相遇区域，任一点的总位移等于两列 波分别引起的位移的矢量和 D、几个人在同一房间说话，相互听得清楚， 这说明声波在相遇时互不干扰
课堂练习
1、下列关于波的衍射说法正确的是（ ABD） A、衍射是一切波特有的现象 B、对同一列波，缝、孔或障碍物越小，
衍射现象越明显 C、只有横波才能发生衍射现象，纵波不
能发生衍射现象 D、声波容易发生衍射现象，由于声波波
长较大
课堂练习
2、水波通过小孔，发生一定程度的衍射， 为使衍射现象更不明显，可以（ A ） A、增大小孔尺寸，同时增大水波的频率 B、增大小孔尺寸，同时减小水波的频率 C、缩小小孔尺寸，同时增大水波的频率 D、缩小小孔尺寸，同时减小水波的频率
生活中的特殊现象
汽车驶近时，行驶的声音越来越尖锐； 汽车远离时，行驶的声音越来越低吟。是不 是汽车行驶的声音的频率本身也发生了变化？
多普勒效应(Doppler effect)
12.5多普勒效应
12.5多普勒效应第五节多普勒效应⾃主学⽬标1.知道什么是多普勒效应及其产⽣原因.2.了解多普勒效应的应⽤.3.知道什么是超声波，了解其应⽤.知识点归纳⼀、多普勒效应1.概念：由于波源和观察者之间有①，使观察者感到②的现象叫做多普勒效应.2.产⽣原因波源与观察者相对静⽌时，单位时间内通过观察者的波峰（密部）的数⽬与波源产⽣的波峰（密部）的数⽬③，观察者观测到的频率④波源振动的频率.当波源与观察者相互靠近时，单位时间内通过观察者的波峰（密部）的数⽬⑤波源产⽣的波峰（密部）的数⽬，观察者观测到得频率⑥波源的频率.当波源与观察者相互远离时，观察者观测到得频率⑦波源的频率.3.多普勒效应的应⽤测量车辆的速度、测量天体运动、测量⾎液速度检查病变等.⼆、超声波及其应⽤1.超声波：频率⾼于⑧ Hz的声波.2.特点：由于频率⾼，与可闻声波相⽐，波长短，不容易发⽣⑨，⼏乎沿⑩传播.3.应⽤：超声波加湿、击碎结⽯、超声波探测、B超等.提⽰：①相对运动②频率发⽣变化③相等④等于⑤多于⑥⼤于⑦⼩于⑧20000 ⑨衍射⑩直线重难点解析⼀、多普勒效应的产⽣波源完成⼀次全振动，向外发出⼀个波长的波（完全波），频率表⽰单位时间内完成全振动的次数，因此波源的频率⼜等于单位时间内波源发出的完全波的个数.观察者接收到得频率由单位时间内接收到的完全波的个数决定.1.波源和观察者相对静⽌时，观察者接收到的频率等于波源的频率.2.波源和观察者相互远离时，观察者接收到得频率⼩于波源的频率.若为声波，⾳调变低.3.波源和观察者相互靠近时，观察者接收到得频率⼤于波源的频率.若为声波，⾳调变⾼.4.多普勒效应是波的特性，不仅机械波会产⽣，以后我们学习到的光波、电磁波都能够发⽣多普勒效应.⼆、多普勒效应的⼏种情况观察者（A）和波源（s）的相对位置波的图⽰观察结果相对静⽌单位时间内通过观察者的完全波的个数不变，接收频率不变波源不动，观察者运动若观察者A→B，接收频率⼩于波源频率；若观察者A→C，接收频率⼤于波源频率观察者不动，波源运动波源S1→S2观察者接收到得频率⼤于波源的频率典型例题例 1 当正鸣笛的⽕车向我们急驶⽽来时，我们听到的汽笛声的⾳调变⾼了，这是因为（）A.声源振动的频率变⼤了B.声波传播的速度变⼤了C.⽿膜振动的频率变⼤了D.⽿膜振动的频率变⼩了【解析】声源接近观察者时，接收到的频率变⼤，⽿膜振动频率也变⼤.【答案】C例2 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，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叫声判断飞⾏炮弹是接近还是远去【解析】凡是波都可以发⽣多普勒效应，因此可以利⽤光波的多普勒效应测定遥远星体相对地球远离的速度，故A正确。
多普勒效应详细推导
多普勒效应详细推导多普勒效应是指当有一个声源或光源与观察者相对运动时，观察者会感觉到来自源波的频率或波长的变化。
多普勒效应可以用于测量物体的速度、运动方向以及声音或光的信号的频率变化等。
首先，我们假设有一个声源，发出频率为 f0 的声音，速度为v0。
该声源发出的声波以声速 c 在介质中传播。
观察者与声源之间的相对速度为 v。
为了推导多普勒效应，我们可以考虑声波的传播距离。
当声源静止时，声波以声速 c 传播，传播距离为 d = c * t，其中 t 为时间。
当声源运动时，声波的传播距离与时间有关，距离可以表示为d = (c + v) * t'，其中 t' 为相对时间，为观察者测量的声波传播时间。
根据声波速度公式，可以得到声波的频率与波长的关系：f = c / λ其中 f 为频率，λ 为波长。
当声源静止时，观察者接收到的声波频率为 f = f0。
当声源运动时，声波传播距离发生了变化，观察者测量的声波传播时间为 t'，因此观察者接收到的声波频率为 f'。
根据声波传播距离的变化，可以得到：d = c * t = (c + v) * t'f' = (c + v) / λ'其中λ' 为观察者测量的声波波长。
根据频率与波长的关系，可以推导出：f' = (c + v) / λ' = (c + v) / (c / f0) = (c + v) * f0 / c进一步简化公式，可以得到多普勒效应的表达式：f' = f0 * (1 + v / c)如果观察者与声源相向运动，相对速度为负值，公式可改写为：f' = f0 * (1 - v / c)要注意的是，多普勒效应适用于介质中声波的传播以及光波在介质中的传播。
对于由于观察者与声源之间的相对运动引起的频率变化，可以使用多普勒效应公式进行计算。
教学设计1：12.5 多普勒效应
5 多普勒效应
一、教学目标设计：
1．知识与技能
⑴知道什么是多普勒效应，知道它是波源与观察者之间有相对运动时产生的现象。
⑵知道观察者接收到的频率与波源发出的频率的区别。
⑶知道波源与观察者之间相互靠近(远离)时，接收频率大于(小于)发出频率。
⑷了解多普勒效应的一些应用。
2．过程与方法
⑴通过了解多普勒效应，提高学生对波的认识水平。
⑵通过多普勒效应形成过程的分析，提高学生的分析、推理能力。
3．情感、态度与价值观
培养学生树立理论联系实际的观念。
二、教学内容及重点、难点分析
1．重点
⑴知道什么是多普勒效应。
⑵知道波源与观察者间相对运动时,观察者接受到的频率与发射频率的关系。
2．难点
⑴理解多普勒效应的形成过程。
多普勒效应在生活中常见并且有趣，通过生活实例引出多普勒效应容易引起学生兴趣，激发学生的主动探究欲。
运用“极端假设法”设置情景，来区分波源的频率与观察者接受到的频率。
由于声波看不见摸不着，因此运用CAI课件来形象直观地解释多普勒效应的形成过程。
三、教学对象分析
学生的水平不同、兴趣不同、发展需要不同，因此必须建立可供学生选择的平台，通过网页上不同对话框，创设不同的情境，给学生提供不同的选择。
在多样化的情境中，学生选择最能吸引自己的题目，从不同的角度切入主题，主动、有意义地学习，完成对新知识的建构，同时发展能力。
四、教学策略及教法设计
利用网络教学，促使学生主动探究、合作学习，达到自主建构的目的。
五、教学媒体设计与分析
六、教学过程设计与分析。
人教版高中物理课件-多普勒效应
核心要點突破
一、多普勒效應的理解 1．多普勒效應的產生 聲源完成一次全振動，向外發出一個波長的波， 稱為一個完全波，頻率表示單位時間內完成的全 振動的次數．因此波源的頻率又等於單位時間內 波源發出的完全波的個數．觀察者聽到的聲音的 音調，是由觀察者接收到的頻率，即單位時間內 接收到的完全波的個數決定的．
f波源<f觀察者，音調 變高
特別提醒：(1)多普勒效應是指所接收到的波的頻 率與波源頻率不同的現象，並不是接收到波的強 度發生變化的現象，要正確區分頻率和強度這兩 個物理量； (2)觀察者垂直於波的傳播方向移動時，不產生多 普勒效應； (3)波的傳播速度不因波源的移動而改變．
(即時突破，小試牛刀) 2．(2011年保定高二檢測)站在火車站臺上的旅客聽 到路過的火車鳴笛聲的音調(注：音調由頻率決定， 頻率大時音調高，頻率小時音調低)變化情況，以下 說法正確的是( ) A．當火車進站時，鳴笛聲的音調變低 B．當火車進站時，鳴笛聲的音調變高 C．當火車離站時，鳴笛聲的音調變低 D．當火車離站時，鳴笛聲的音調變高 答案：BCLeabharlann 二、發生多普勒效應的幾種情況
相對位置
圖示
結論
波源S和觀察者 A相對介質不
動，如圖所示
f波源＝f觀察者， 音調不變
相對位置
圖示
波源S不動，觀察 者A運動，由 A―→B或A―→C，
如圖所示
觀察者A不動，
波源S運動，由
S―→S2，如圖所 示
結論
若靠近波源，由 A―→B，則f波源<f 觀察者，音調變高； 若遠離波源，由 A―→C則f波源>f觀察 者，音調變低
【答案】 (1)C (2)超速 (3)偏高 【方法總結】 多普勒效中判定波源或觀察者
课时作业14：12.5 多普勒效应
12.5多普勒效应1.下面说法正确的是()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，观察者观察到的频率发生了变化C.多普勒效应是在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2.下列关于多普勒效应的说法正确的是()A.只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应B.如果声源静止，就观察不到多普勒效应C.当声源朝着观察者运动时，声源的频率变高D.当声源相对于观察者运动时，观察者听到的声音的频率可能变高，也可能变低3.警车向路上的车辆发射频率已知的超声波，同时探测反射波的频率。
下列说法正确的是()A.车辆匀速驶向停在路边的警车，警车探测到的反射波频率增高B.车辆匀速驶离停在路边的警车，警车探测到的反射波频率降低C.警车匀速驶向停在路边的汽车，探测到的反射波频率降低D.警车匀速驶离停在路边的汽车，探测到的反射波频率不变4.当人听到声音的频率越来越低时，可能的原因是()A.声源和人都是静止的，声源振动的频率越来越低B.人静止，声源远离人做匀速直线运动，声源振动的频率不变C.人静止，声源远离人做匀加速直线运动，声源振动的频率不变D.人静止，声源远离人做匀减速直线运动，声源振动的频率不变5.波源振动的频率为f0，波源在介质中运动时，波源的前方介质振动的频率为f1，波源后方介质振动的频率为f2，则三者的关系为()A.f1=f2=f0B.f1=f2>f0C.f1=f2<f0D.f2<f0<f16.路巡警车在高速公路上以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频率已知的电磁波，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()A.高于100 km/hB.低于100 km/hC.等于100 km/hD.无法确定7.下图为产生机械波的波源O做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰。
多普勒效应原理
题目：多普勒效应多普勒效应（Doppler Effect）是指发射或接收声音、电磁波或其它光线的物体向相对于物体的静止接收者移动时，接收者从而观测到的这种特殊效应。
这种效应极大地影响着宇航学以及量子物理学之间的差异。
多普勒效应是一种物理性质，可以用来衡量发送物体的运动情况，最典型的应用是在声学方面，它可以帮助人们确定远处物体的速度。
多普勒效应也被称为动态多普勒效应，该现象是指通过目标物体的运动，传播的波的频率将有所改变；通常，当物体朝接收者运动时，波频率增大，接收者感受到的声音会高亢；当物体远离接收者时，频率减小，接收者感受到的声音会降低。
多普勒效应是由奥地利物理学家埃斯特雷·奥古斯特·多普勒（Christian Doppler）于1842年首先发现并提出来的，他认为由于物体向前运动，而通入接收者耳朵的声音频率实际上会发生变化，这就是多普勒效应。
在1845年，多普勒进一步把多普勒效应的原理应用到光学领域，他提出当运动的物体发射电磁波或光线时，发射的频率会随着物体的运动而发生变化。
例如，当物体的运动方向与发射的电磁波的波向量成一定的夹角时，发射的电磁波的频率会比原始频率高；同理，当物体的运动方向与发射的电磁波的波向量成一定的夹角时，发射的电磁波的频率会比原始频率低。
多普勒效应是一种古老的物理现象，由于它对宇航学以及量子物理学的重要影响，它被称为一物理效应的奇观。
宇航学家利用多普勒效应进行距离测量，例如太阳风速度的测量，也可以利用多普勒效应来跟踪宇宙中运动的星体。
在量子物理学中，多普勒效应也影响着量子粒子的性质。
比如，当物体运动时，它的电荷粒子会发出多普勒散射，在引力场中，可以用多普勒效应来考虑黑洞的运动。
因此，多普勒效应在宇航学和量子物理学以及其他领域都有重要的应用。
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v测=0
v测
v测
多普勒效应的成因
1、声源完成一次全振动，向外发出一个波长 的波，频率表示单位时间内完成的全振动的次 数，因此波源的频率等于单位时间内波源发出 的完全波的个数。 2、观察者听到的声音的音调，是观察者接收 到的频率，即单位时间内接收到的完全波的 个数。 3、由于相对运动，声 源的频率没有变化， 而是观察者接收到的 频率发生了变化。
课后练习
5、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v=340m/s。 ⑴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？ 292Hz ⑵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？ 260Hz 6、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？ 19m/s
1）次声波1-3Hz：可以使人产生恐惧，地震前动物的不安， 也是这个频率的次声波引起； 2）次声波3-6Hz：能使人精神失常，失去理智； 3）次声波8-12Hz：可以使人思维集中，增强记忆力； 4）太强的次声波将使人感到烦躁、耳鸣、头痛、恶心和心 悸，人的晕船和晕车就是由于机械振动、空气和海浪摩擦 发生的次声波引起；特别强的次声波还会使人四肢麻木、 耳聋、鼻孔出血、内脏破裂，直至死亡。
多普勒效应的成因
1、波源和观察者没有相对运动时 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，故观察者接 收到的频率等于波源的频率。 2、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。 3、观察者远离波源运动时 观察者在单位时间内接收 到的完全波的个数减少，即接 收到的频率减少。
应用4、临床上应用：彩色多普勒超声诊断系统
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。
多普勒效应的应用
应用5、军事应用(E-3“望楼” 预警机) 脉冲多普勒雷达，多谱勒导航仪
超声波 应用6、超声波探伤：由于超声波的穿透能力很强， 可以制成超声波探伤仪，用来探查金属、陶瓷、混 凝土制品，甚至水库大坝，检查内部是否有气泡、 空洞和裂纹等缺陷。
超声波 应用7、B超：就是利用超声波的发射，来探查人体 内部的各种器官、组织等有无异常，还可以确定肿 瘤的有无、位置和大小等等．
超声波 应用8、利用超声波清洗污垢：金属零件、玻璃和陶 瓷制品的除垢是件麻烦事，但如果在放有这些物品 的清洗液中通入超声波，清洗液的剧烈振动冲击物 品上的污垢，能够很快清洗干净。 应用9、声呐：超声波在水中传播 的距离要比光波和无线电波远得多。 水声测位仪就是根据超声波的这种 特性制成的装置，这种装置既能发 出短促的超声波脉冲．又能接收被 潜艇、鱼群或海底反射回来的超声 波，根据反射波滞后的时间和波速， 就可以确定潜艇、鱼群的位置或海 水深度
D．不知声速和火车车速，不能判断
课后练习
3、下列说法正确的(在空气中传播)（
BD ）
A、超声波的传播速度大于次声波的传播速度
B、超声波的传播速度等于次声波的传播速度
C、蝙蝠有发达的视觉
D、蝙蝠有很完善的发射和接收超声波的器官
课后练习 4、海豚具有完善的发射和接收超声波器官， 在一些重要性能上，如确定方位的灵敏度， 都远远优于现代的无线电定位系统，它发射 的波比无线电的微波（ D ） A、速度快，方向性好 B、频率高，抗干扰能力强 C、波长小，传播距离远 D、在介质中衰减小，传播距离远
多普勒效应实验
将蜂鸣器固定在一长竹杆的一端，然后用竹杆 将蜂鸣器举起，并在头上快速旋转，即可感受多普 勒效应。
多普勒效应实验
多普勒效应模拟 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。 2、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。 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。
生活中的特殊现象
飞机飞近时，轰鸣声越来越尖锐；飞机飞远 时，轰鸣声越来嘶哑。是不是飞机的轰鸣声的频率 本身也发生了变化？
多普勒效应(Doppler effect)
1、现象(1842年发现)：当汽 车向你驶来时，感觉音调变高； 当汽车离你远去时，感觉音调 变低。 2、音调：由频率决定，频率 越高音调越高，频率越低音 调越低。 3、多普勒效应：由于波源和观察者之间有相 对运动，使观察者感到频率变化的现象叫做 多普勒效应。 注意：频率由声源决定，实际频率并没有变化。
多普勒效应的成因
1、波源朝观察者运动时 观察者感觉到波 变得密集，即波长 减小，接收到的频 率增大。 2、波源远离观察者运动时 观察者感到波变得稀疏，即波长增大， 接收到的频率减少。
多普勒效应
1、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。 2、在观察者运动的情况下，引起观察者接 收频率的改变，是由于观测到的波的速度发 生改变（波的波长不变）。 3、在波源运动的情况下，引起观察者接 收频率的改变，是由于观测到的波的波长 发生改变（波的速度不变）。
课后练习
1、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 2、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
仿生学
1、很多动物都有完善的发射和 接收超声波的器官。以昆虫为 食的蝙蝠，视觉很差，飞行中 不断发出超声波的脉冲，依靠 昆虫身体的反射波来发现食物。 海豚也有完善的“声呐”系统， 使它能在混浊的水中准确地确 定远处小鱼的位置。 2、现代的无线电定位器——雷达，质量有几十、几百、几千 千克，蝙蝠的超声定位系统只有几分之一克，而在一些重要 性能上，如确定目标方位的精确度、抗干扰的能力等都远优 于现代的无线电定位器。深入研究动物身上各种器官的功能 和构造，将获得的知识用来改进现有的设备和创制新的设备， 这就是近几十年来发展起来的一门新学科——仿生学。
2）波源离观察者运动 f测 波 v源T波 v波 v源
v波 v波 f波
v波
v波 f波
多普勒效应的应用
多普勒效应是波动过程共有的特征，一切 波（如电磁波和光波）都能发生多普勒效应。
应用1、雷达测速仪： 交通警察向行进中的 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。
超声波 1、超声波的能量很大：理论研究表明，在振幅相同 的情况下，一个物体的振动能量跟振动频率的二次 方成正比。超声波的频率很高，因而能量很大。 2、超声波沿直线传播：因为超声波的波长很短， 不易绕过障碍物发生明显的衍射现象，故超声波基 本上沿直线传播。 应用1、 超声波加湿器的基本 原理：利用超声波的剧烈振动 可以把普通水“打碎”成直径 仅为几微米的小水珠，变成雾 气喷散到房间的空气中，增大 房间中空气的湿度
多普勒效应的应用 应用2、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；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。 应用3、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。
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，然后跟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。
超声波 应用2、超声波雾化器：超声波 还可以把药物击碎成微粒和空 气混合形成“药雾”，病人吸 入后，可以治疗肺部和气管类 疾病，如咽喉炎和气管炎。 应用3、治疗各种结石疾病：利用超声波的巨大能量 还可以把人体内的结石击碎。 应用4、按摩疗效：利用超声波作用于人体时。机 体细胞受到振荡和刺激，可起按摩作用，治疗神经 痛等疾患。 应用5、用超声波消毒灭菌也是有效的。例如用超声 波来给牛奶消毒，效果良好，而且能避免煮沸法对 营养成分的破坏
思考与讨论
当奔驰的列车向你驶来，并经过你的身 旁，而后又离开你驶向远方，在这一过程中， 你有没有注意到你耳朵中听到的列车的鸣笛 声有什么特殊的现象？
生活中的特殊现象
列车靠近时，鸣笛声越来越尖锐；列车远离 时，鸣笛声越来越低吟。是不是列车的扩音器的频 率本身发生了变化？
生活中的特殊现象
汽车驶近时，行驶的声音越来越尖锐；汽车 远离时，行驶的声音越来越低吟。是不是汽车行驶 的声音的频率本身也发生了变化？
科学漫步
1、可闻声波： 人耳能听到的声波，其 频率范围大致在20Hz-20000Hz之间。
波长：17m -17mm 2、次声波：频率低于20Hz的声波。不 能引起人类听觉器官的感觉。
3、超声波：频率高于20000Hz的声波。 不能引起人类听觉器官的感觉。
次声波 1、次声波的特点：次声波由于频率小,故波长较 长,易发生衍射,传播距离较远。 2、次声波的应用：通过次声波探知几千千米外的 核武器试验和导弹的发射，或预报破坏性很大的 海啸、台风。 3、次声波对人体的影响
课后练习
7、图A是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意 图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接 收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度.图B中p1、 p2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2分别是p1、p2由汽 车反射回来的信号.设测速仪匀速扫描，p1、p2之间的时 间间隔△t=1.0s，超声波在空气中传播的速度是 v=340m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图B可知，汽 车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离是 17.9 m/s。 17 m，汽车的速度是_______