高中物理选修3-4多普勒效应ppt

2.6多普勒效应高建平•高中物理多普勒效应素材新人教版选修3-4.swf一、多普勒效应•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）．•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叫做多普勒效应．二、多普勒效应的成因•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，而观察者听到的声音的音调，是由观察者接收到的频率，即单位时间接收到的完全波的个数决定的．•波源频率与接收者频率概念.swf多普勒效应的成因想一想：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•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．•车静人静.swf2、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）•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．•车静人近.swf•人静车近.swf3、波源相对介质不动，观察者远离波源运动时（或观察者不动，波源远离观察者运动时）•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．•车静人远.swf•人静车远.swf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•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.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．•难点：究竟我们听到的声音频率是多少？猜一猜：我们听到的声音频率会和什么有关？波源的频率f源声波传播的速度v波源的移动速度v1接收者的移动速度v2设波源的波长为λ，波的传播速度为ν，则在时间t内，观察者接收到的完全波的个数为：vtN观察者与波源都静止接收频率为：tNvff源接＝＝λ由前面的实验知道此时波源的波长仍为λ，波的传播速度为ν，则在时间t内，观察者接收到的完全波的个数为：1vvtN（+）波源静止，观察者朝波源以速度v1接近接收频率为：111tvvvvvNffvfv1源接源++＝=＝()λ222vtvtvtvtNfvvvTvvff观察者静止，波源朝观察者以速度v2接近接收频率为：2tNvffvv接＝由前面的实验知道此时波源的波长为，波的传播速度为ν，则在时间t内，观察者接收到的完全波的个数为：2vT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.•《多普勒效应的应用》视频4.mpg•《光的多普勒效应》flash视频1.mpg5.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