12.5多普勒效应课件

1第十二章：机械波第5节：多普勒效应2演示注意听声音除音量大小以外的变化!学科网3演示注意听声音除音量大小以外的变化!学科网4拓展：音调的高低与振动的频率有关。音调高（尖锐）振动频率大音调低（低沉）振动频率小学科网思考与讨论现象：汽车靠近人时声音尖锐汽车远离人时声音低沉5那么是不是发声体的频率发生了变化呢？所以是什么改变了我们听到的声音的频率？结论：靠近时音调变高，远离时音调变低。讨论：讨论：不是物体的相对运动6一、多普勒效应原理1、现象（1842年发现）：当汽车或者火车向你驶来时，感觉音调变高；当汽车或者火车离你远去时，感觉音调变低（音调由频率决定，频率高音调高；频率低音调低）。2、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，称为多普勒效应。7多普勒奥地利物理学家，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。C.Doppler，1803-18538一、多普勒效应原理几个重要概念1、波源的频率（v）：单位时间内波源振动的次数或发出的‘完整波’的个数。单位：赫兹，Hz。2、接收到的频率（v’）：观察者在单位时间内接收到的‘完整波’的个数。单位：赫兹，Hz。规定:vo表示观察者相对于媒质的运动速度。vs表示波源相对于媒质的运动速度。u表示波的传播速度9发射频率f接收频率'f接收频率——单位时间内观测者接收到的振动次数或完整波数.人耳听到的声音的频率与声源的频率相同吗？讨论只有波源与观察者相对静止时才相等.ff'101、波源不动，观察者相对介质以速度运动ov观察者接收的频率fuvuf0'观察者向波源运动观察者远离波源fuufo'v11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）12演示三水波的多普勒效应13132、观察者不动，波源相对介质以速度运动sv14bAs'sTsvuTuuTTbs'vTuTfs'1'vfuusvfuufs'v波源向观察者运动观察者接收的频率波源远离观察者fuufs'v15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）17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★★★★★等于大于大于小于小于究竟运动和频率的关系如何？18总结：当波源与观察者有相对运动时：二者相互接近，观察者接收到的频率增大；二者相互远离，观察者接收到的频率减小。注：频率增大，指观察都接收到的频率大于波源发出的频率191．在多普勒效应中，波源的频率是不改变的，只是由于波源和观察者之间有相对运动，观察者感到频率发生了变化。2．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。说明201．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）。多普勒效应学科网22二、多普勒效应的应用231．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.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.二、多普勒效应的应用245．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．6．军事应用(E-3“望楼”预警机)脉冲多普勒雷达，多谱勒导航仪。超声多普勒效应测血流速25小结：1．叙述波源的频率和观察者接收到的频率的区别。2．什么是多普勒效应？3．举例说明多普勒效应的应用。271．关于多普勒效应下列说法中正确的是（）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B课堂练习282．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，根据接受到的频率发生的变化来知道汽车的速度C．铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运行情况D．有经验的战士从炮弹飞行的尖叫声确定飞行炮弹是接近还是远去ABD课堂练习293．关于多普勒效应，下列正确的是()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C课堂练习304．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()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C课堂练习31若汽车以此速度远离，则警察接收到的频率是多少？作业:32总结：观察者接收到的频率大于波源的频率波源静止，观察者向波源靠近BASff'33总结：观察者接收到的频率大于波源的频率观察者不动，波源向观察者靠近ff'