选修3-4课件、126多普勒效应.ppt

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1、第五节 多普勒效应swf声音的多普声音的多普勒效应勒效应.flv学习目标1、知道多普勒效应现象，、知道多普勒效应现象，2、了解多普勒效应产生的原因、了解多普勒效应产生的原因。重点难点重点难点多普勒效应的产生原因及多普勒效应的应用多普勒效应的产生原因及多普勒效应的应用n声音是如何产生的声音是如何产生的回顾：回顾：振动发声振动发声小实验小实验大家把手放在自己的喉部发声练习一下，大家把手放在自己的喉部发声练习一下，发一个高音，一个低音，看手的感觉有什发一个高音，一个低音，看手的感觉有什么不同。么不同。发现：音调的高低与振动的快慢有关发现：音调的高低与振动的快慢有关音调高音调高 振动频率快振动频率快音

2、调低音调低 振动频率慢振动频率慢n点击下图观看视频，留意听到的汽车声调的变化声音的多普勒效应.flv从以上声音中我们听到了什么？从以上声音中我们听到了什么？那么是不是发声体的频率发生了变化呢？那么是不是发声体的频率发生了变化呢？是什么改变了我们听到的声音的频率？是什么改变了我们听到的声音的频率？物体的相对运动（波源和观察者之间物体的相对运动（波源和观察者之间间距是增大还是减小）间距是增大还是减小）现象：当汽车向你驶来时，感觉音调变高；现象：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（音当汽车离你远去时，感觉音调变低（音调由频率决定，频率高音调高；频率低调由频率决定，频率高音

3、调高；频率低音调低）音调低）振源（波源振源（波源)的频率不变的频率不变一、多普勒效应：一、多普勒效应：定义：定义：由于波源和观察者之间有由于波源和观察者之间有相对运动相对运动，使观察者使观察者感觉感觉到频率的变化，这样的现象到频率的变化，这样的现象叫叫多普勒效应多普勒效应如何理解：相对运动如何理解：相对运动坐在鸣着笛的救护车上的人感受不到多普勒效坐在鸣着笛的救护车上的人感受不到多普勒效应，这是为什么？应，这是为什么？这是因为人与车之间没有相对运动这是因为人与车之间没有相对运动两个概念n波源的频率波源的频率：单位时间内波源发出完全波：单位时间内波源发出完全波的个数。的个数。n接收到的频率接收到的

4、频率：观察者在单位时间内接收：观察者在单位时间内接收到完全波的个数。到完全波的个数。二、多普勒效应的成因二、多普勒效应的成因 想一想：想一想：为什么有相对运动听起来音调就会发生变化？为什么有相对运动听起来音调就会发生变化？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n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、波源相对介质不动，观察者朝波源运动时（或观察者不动，波源朝观察者运动时）时（或观察者不动，波源朝观察者运动时）观察者在单位时间内接收到的完全波的个数观察者在单位时间内接收到的完全波的

5、个数增多，即接收到的频率增大增多，即接收到的频率增大 观察者不动，波源朝观察者运动时观察者不动，波源朝观察者运动时 n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、波源相对介质不动，观察者远离波源、波源相对介质不动，观察者远离波源运动时（或观察者不动，波源远离观察运动时（或观察者不动，波源远离观察者运动时）者运动时）n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 究竟运动和频率的关系如何？究竟运动和频率的关系如何？波源的运动情况观察者运动情况频率的关系波源静止观察者静止观察者接收频率波源的频率波源静止观察者朝着波源运动波源静止观察者远离波源运动波源朝着观

6、察者运动观察者静止波源远离观察者运动观察者静止等于等于大于大于大于大于小于小于小于小于n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1.1.在在多多普普勒勒效效应应中中，波波源源的的频频率率是是不不改改变变的的，只只是是由由于于波波源源和和观观察察者者之之间间有有相相对对运运动动，观观察察者者感感到到频频率率发发生生了了变变化化2.2.多多普普勒勒效效应应是是波波动动过过程程共共有有的的特特征征，不不仅仅机机械械波波，电电磁磁波波和和光光波波也也会会发发生生多多普普勒勒效效应应(奥奥地地利利物物理理学学家家多多普普勒勒偶然发现

7、的偶然发现的)三、多普勒效应的应用三、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、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、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、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

8、、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判断遥远天体相对于地球的运动速度.5.5.医生向人体内发射频率已知的超声波，超声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反射波的频率变化，就能知道血流的速度这种方法俗称种方法俗称“彩超彩超”，可以检查心脏、大脑和，可以检查心脏、大脑和眼底血管的病变眼底血管的病变 6.6.军事应用军事应用(E-3(E-3“望楼望楼”预警机预警机)脉冲多普勒脉冲多普勒雷达，多谱勒导航仪雷达，多谱勒导航仪小结小结多普勒效应多普

9、勒效应条件：波源和观察者之间有相对运动条件：波源和观察者之间有相对运动现象：现象：1、频率为、频率为f 的波源的波源和观察者相互接近和观察者相互接近时时,观察者观察者感受到的频率感受到的频率增大增大 f1 f；2、频率为、频率为f 的的波源和观察者相互远离时波源和观察者相互远离时,观察者感受观察者感受到的频率到的频率减小减小 f2 u2 时，时，i r，波从波疏媒质进入波从波疏媒质进入波密媒质，波密媒质，折射线靠近法线折射线靠近法线。若若 u1 u2 时，时，i r，波从波密媒质进入波波从波密媒质进入波疏媒质，疏媒质，折射线偏离法线折射线偏离法线。.波进入介质后波进入介质后频率不变频率不变，而

10、波长和波速，而波长和波速发生改变。发生改变。.u1/u2（或（或n21)为第二种介质相对第一种为第二种介质相对第一种介质的折射率介质的折射率。3.注意几点注意几点练习题练习题1.如图一列机械波由一介质进入另一介质发生的现象，如图一列机械波由一介质进入另一介质发生的现象，知在介质知在介质中的速度中的速度v1，介质，介质中的速度中的速度v2，则（，则（）介质介质450300介质介质C2.如图如图1、2、3分别表示入射波、反射波、折射波的分别表示入射波、反射波、折射波的波线，则（波线，则（）A.2和和1的波长、频率相等，波速不等的波长、频率相等，波速不等B.2和和1的波速、频率相等，波长不等的波速、频率相等，波长不等C.3和和1的波长、频率、波速均相等的波长、频率、波速均相等D.2和和1的频率相等，波速、波长不等的频率相等，波速、波长不等D介质介质介质介质1233.一平面波以一平面波以300的入射角投射到两介质的交界面，的入射角投射到两介质的交界面，发生折射，折射角发生折射，折射角450，当入射波的波长为，当入射波的波长为10cm，折射波的波长是多少？，折射波的波长是多少？