寧夏銀川市高中物理 第十二章 機械波 第5節(jié) 多普勒效應課件1 新人教版選修3-4.ppt

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聲源每完成一次全振動 向外發(fā)出一個完整波長的波 稱為一個完全波 頻率表示單位時間內完成全振動的次數(shù) 波源頻率等于單位時間內波源發(fā)出完全波的個數(shù) 聲音的音調由頻率決定 故觀察者聽到的音調是由觀察者接收到的頻率決定 即單位時間接收到的完全波的個數(shù)決定 關于波傳播的已知結論 第十二章機械波 第5節(jié)多普勒效應 觀看視頻1 馬航失蹤新聞 學習目標 1 知道什么是多普勒效應 知道它是波源與觀察者之間有相對運動時產生的現(xiàn)象 2 知道波源的頻率與觀察者接收到的頻率的區(qū)別 了解多普勒效應的成因 3 了解多普勒效應的應用 前面討論的波動過程 實際上都是假定波源與觀察者都是相對于介質靜止的情形 所以觀察者接收到的波的頻率與波源的頻率相同的 如果波源與觀察者之間有相對運動 觀測結果將會有何不同 思考與討論 觀看視頻2 飛機起飛時發(fā)動機的聲音變化 觀看視頻3 汽車鳴笛音調的變化 當汽車靠近觀測者時 注意聽汽車鳴笛的聲調變化特點 當汽車遠離觀測者時 注意聽汽車鳴笛的聲調變化特點 實驗觀察 一 多普勒效應 1 現(xiàn)象 當汽車向你駛來時 感覺音調變高 當汽車離你遠去時 感覺音調變低 音調由頻率決定 頻率高音調高 頻率低音調低 2 多普勒效應 當波源和觀測者之間有相對運動時 觀測者接收到的頻率與波源頻率不同的現(xiàn)象叫做多普勒效應 這種現(xiàn)象是奧地利物理學家多普勒在1842年最先發(fā)現(xiàn)的 聲源完成一次全振動 向外發(fā)出一個波長的波 頻率表示單位時間內完成的全振動的次數(shù) 因此波源的頻率等于單位時間內波源發(fā)出的完全波的個數(shù) 而接收者聽到的聲音的音調 是由接收者接收到的頻率決定的 即單位時間接收到的完全波的個數(shù)決定的 二 多普勒效應的成因 觀察者不動 波源相對介質運動 觀看模擬動畫4 5 多普勒效應模擬 觀測者靜止 觀測者靠近 波源 觀測者遠離 波源 f測 f源 f測 f源 f測 f源 當波源和觀察者相對不動時 觀察者接收到的頻率不變 即 原聲原調 當波源和觀察者有相對運動時 如果二者相互接近 觀察者接收到的頻率增大 如果二者相互遠離 觀察者接收到的頻率減小 歸納總結一 1 在多普勒效應中 波源的頻率是不改變的 只是由于波源和觀察者之間有相對運動 觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化 2 多普勒效應是波的傳播過程中共有的特征 不僅機械波 電磁波和光波也會發(fā)生多普勒效應 歸納總結二 三 多普勒效應的應用 1 有經(jīng)驗的鐵路工人可以從火車的汽笛聲判斷火車的運動方向和快慢 2 有經(jīng)驗的戰(zhàn)士可以從炮彈飛行時的呼嘯聲 判斷飛行炮彈的落點是接近自己還是遠離自己 三 多普勒效應的應用 3 交通警察利用多普勒效應測速 三 多普勒效應的應用 4 醫(yī)生向人體內發(fā)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 多普勒頸腦血液測速儀 多普勒胎心儀器 三 多普勒效應的應用 5 多普勒水流測速儀 6 多普勒天氣雷達 三 多普勒效應的應用 三 多普勒效應的應用 7 光波的多普勒效應 光的多普勒效應又被稱為多普勒 斐索效應 法國物理學家斐索于1848年獨立地對來自恒星的波長偏移做了解釋 提出了利用這種效應測量恒星相對速度的辦法 光波頻率的變化使人感覺到的是顏色的變化 如果恒星遠離我們而去 則光的譜線就向紅光方向移動 稱為紅移 如果恒星朝向我們運動 光的譜線就向紫光方向移動 稱為藍移 GPS技術 多普勒頻移觀測法 衛(wèi)星的測控技術 多普勒效應的應用 美國霍普金斯大學曾利用多普勒效應對蘇聯(lián)第一顆人造衛(wèi)星進行了跟蹤試驗 科學家發(fā)現(xiàn) 當衛(wèi)星在近地點時信號頻率就增加 遠地點時信號頻率就降低 因為衛(wèi)星軌道是已知的 所以接收衛(wèi)星信號的接收機不論處于何方 它的位置都能被測定 8 軍事應用 中國空警2000預警機 三 多普勒效應的應用 空警3000預警機 中國的武直19武裝直升機 北斗導航系統(tǒng) 中國的殲20第五代隱身戰(zhàn)機 1 下列說法中正確的是 A 發(fā)生多普勒效應時 波源的頻率變化了B 發(fā)生多普勒效應時 觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化C 多普勒效應是在波源與觀察者之間有相對運動時產生的D 多普勒效應是由奧地利物理學家多普勒首先發(fā)現(xiàn)的 典例分析 2 公路巡警開車在高速公路上以100km h的恒定速度巡查 在同一車道上巡警車向前方的一輛轎車發(fā)出一個已知頻率的電磁波 如果該電磁波被那輛轎車反射回來時 巡警車接收到的電磁波頻率比發(fā)出時低 說明那輛轎車的車速 A 高于100km hB 低于100km hC 等于100km hD 無法確定 典例分析 結束