宁夏银川市高中物理 第十二章 机械波 第5节 多普勒效应课件1 新人教版选修3-4.ppt

声源每完成一次全振动 向外发出一个完整波长的波 称为一个完全波 频率表示单位时间内完成全振动的次数 波源频率等于单位时间内波源发出完全波的个数 声音的音调由频率决定 故观察者听到的音调是由观察者接收到的频率决定 即单位时间接收到的完全波的个数决定 关于波传播的已知结论 第十二章机械波 第5节多普勒效应 观看视频1 马航失踪新闻 学习目标 1 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 2 知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别 了解多普勒效应的成因 3 了解多普勒效应的应用 前面讨论的波动过程 实际上都是假定波源与观察者都是相对于介质静止的情形 所以观察者接收到的波的频率与波源的频率相同的 如果波源与观察者之间有相对运动 观测结果将会有何不同 思考与讨论 观看视频2 飞机起飞时发动机的声音变化 观看视频3 汽车鸣笛音调的变化 当汽车靠近观测者时 注意听汽车鸣笛的声调变化特点 当汽车远离观测者时 注意听汽车鸣笛的声调变化特点 实验观察 一 多普勒效应 1 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 音调由频率决定 频率高音调高 频率低音调低 2 多普勒效应 当波源和观测者之间有相对运动时 观测者接收到的频率与波源频率不同的现象叫做多普勒效应 这种现象是奥地利物理学家多普勒在1842年最先发现的 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 而接收者听到的声音的音调 是由接收者接收到的频率决定的 即单位时间接收到的完全波的个数决定的 二 多普勒效应的成因 观察者不动 波源相对介质运动 观看模拟动画4 5 多普勒效应模拟 观测者静止 观测者靠近 波源 观测者远离 波源 f测 f源 f测 f源 f测 f源 当波源和观察者相对不动时 观察者接收到的频率不变 即 原声原调 当波源和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 归纳总结一 1 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 观察者接收到的频率发生了变化 2 多普勒效应是波的传播过程中共有的特征 不仅机械波 电磁波和光波也会发生多普勒效应 归纳总结二 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的运动方向和快慢 2 有经验的战士可以从炮弹飞行时的呼啸声 判断飞行炮弹的落点是接近自己还是远离自己 三 多普勒效应的应用 3 交通警察利用多普勒效应测速 三 多普勒效应的应用 4 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 多普勒颈脑血液测速仪 多普勒胎心仪器 三 多普勒效应的应用 5 多普勒水流测速仪 6 多普勒天气雷达 三 多普勒效应的应用 三 多普勒效应的应用 7 光波的多普勒效应 光的多普勒效应又被称为多普勒 斐索效应 法国物理学家斐索于1848年独立地对来自恒星的波长偏移做了解释 提出了利用这种效应测量恒星相对速度的办法 光波频率的变化使人感觉到的是颜色的变化 如果恒星远离我们而去 则光的谱线就向红光方向移动 称为红移 如果恒星朝向我们运动 光的谱线就向紫光方向移动 称为蓝移 GPS技术 多普勒频移观测法 卫星的测控技术 多普勒效应的应用 美国霍普金斯大学曾利用多普勒效应对苏联第一颗人造卫星进行了跟踪试验 科学家发现 当卫星在近地点时信号频率就增加 远地点时信号频率就降低 因为卫星轨道是已知的 所以接收卫星信号的接收机不论处于何方 它的位置都能被测定 8 军事应用 中国空警2000预警机 三 多普勒效应的应用 空警3000预警机 中国的武直19武装直升机 北斗导航系统 中国的歼20第五代隐身战机 1 下列说法中正确的是 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 典例分析 2 公路巡警开车在高速公路上以100km 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 A 高于100km hB 低于100km hC 等于100km hD 无法确定 典例分析 结束