第三章

機械波第5節

多普勒效應仔細聽,注意除音量大小以外聲音還有什么變化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.1.當火車、汽車、飛機疾駛而來的時候，你聽到的音調怎么變化？2.當火車、汽車、飛機疾駛而去的時候，你聽到的音調怎么變化？思考與討論：音調由低變高音調由高變低1.多普勒效應：當波源和觀察者之間有相對運動時，使觀察者接收到的波的頻率發生變化的現象叫做多普勒效應。思考：為什么會出現這樣的現象？如何解釋？一、多普勒效應：1842年，奧地利物理學家多普勒帶著女兒在鐵道旁散步時就注意到了上面描述的現象。3.當觀察者與隊伍同向行走且速度比隊伍的小時，數經過的隊伍中的人數，每分鐘將小于30個人經過。1.觀察者靜止不動，數經過的隊伍中的人數，每分鐘假設有30個人經過。v測=02.當觀察者逆著隊伍行走時，數經過的隊伍中的人數，每分鐘將大于30個人經過。觀測者觀察人數等于“過人頻率”2、多普勒效應成因模擬：v測v測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”

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、多普勒效應的解釋①波源振動頻率f：②觀測者接收的頻率f′

:幾個基本概念究竟波源的頻率和觀測者接收到的頻率關系如何？

波源每進行一次全振動，就向外發出一個波，稱為一個完全波，波源的頻率就等于單位時間內發出的波的個數。

單位時間內觀測者接收的完整波的個數。它決定了觀察者聽到的聲音的音調。波源向哪運動，哪個方向波面被壓縮較密集波源的運動情況觀察者運動情況頻率的關系波源靜止觀察者靜止觀察者接收頻率波源的頻率波源靜止觀察者朝著波源運動波源靜止觀察者遠離波源運動波源朝著觀察者運動觀察者靜止波源遠離觀察者運動觀察者靜止等于大于大于小于小于4、多普勒效應運動與頻率的關系總之，當波源與觀察者有相對運動時：(1)如果二者相互接近，觀察者接收到的頻率增大；(2)如果二者相互遠離，觀察者接收到的頻率減小。多普勒效應：1.用多普勒效應測量其它星系向著還是遠離地球運動的速率2.臨床上應用多普勒效應:彩色多普勒超聲診斷系統3.雷達測速儀4.軍事應用脈沖多普勒雷達，多譜勒導航儀等二、多普勒效應的應用1.多普勒測速儀雷達測速儀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。2.醫用“彩超”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。這種方法俗稱“彩超”，可以檢查心臟、大腦和眼底血管的病變。3.測量其它星系向著還是遠離地球運動的速率理論和實驗都證明，光波或電磁波都有多普勒效應，多普勒效應在科學技術中也有著廣泛的應用。宇宙中的星球都在不停地運動。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。天眼利用多普勒效應觀察其他星系1.（多選）下列哪些現象屬于多普勒效應(

)A．利用地球上接收到的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電磁波，波被運動的汽車反射回來，根據接收到的電磁波頻率發生的變化，就能知道汽車的速度，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叫聲就能判斷飛行的炮彈是接近還是遠去ABD2．如圖所示，裝有多普勒測速儀的汽車測速監視器安裝在公路旁，它向行駛中的車輛發射已知頻率的超聲波，并接收被車輛反射回來的反射波．當某汽車向測速監視器靠近時，被該汽車反射回來的反射波與測速監視器發出的超聲波相比（

）A．頻率不變，波速變小 B．波速不變，頻率變小C．頻率不變，波速變大 D．波速不變，頻率變大D3．汽車無人駕駛技術已逐漸成熱，最常用的是ACC自適應航控制，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有毫米波雷達，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就的頻率為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′＜f時，表明前車在減速