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1、宣汉中学高2011级 袁勇,第六节 多普勒效应,声音是如何产生的？,振动发声,音调的高低与振动的快慢有关 振动频率高 音调高 振动频率低 音调低,我们知道:,Christian Doppler 18031853,1842年，奥地利物理学家多普勒带着女儿在铁道旁散步时，他注意到了一个别人未曾注意的现象，经过认真的研究，他发现了一个规律，并做出了解释。,多普勒发现了什么现象，又做出了怎样的解释呢？,注意:仔细听声音音调的变化,现象：当汽车、飞机、火车等向我们驶来时，感觉音调变高；当汽车、飞机、火车等离我们远去时，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）,从以上几段声音中我们听到了
2、什么？,那么是不是发声体的频率发生了变化呢？,如果一辆静止的汽车停在身边，你听到的声音音调会有不同吗？,所以是什么改变了我们听到的声音的频率？,物体的相对运动,2）波源的频率:波源（发声体）单位时间内发出的完全波的个数。,一、多普勒效应,1、定义：,由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率发生变化的现象。,2、多普勒效应的解释：,1）音调的高低,即频率的大小。,（1）几个概念,3）观察者接收到的频率:观察者单位时间内接收到的完全波的个数。,练习,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,动画演示,（2
3、）分三种情况分析多普勒效应的成因,2）波源相对介质不动，观察者朝着(远离)波源运动时,动画演示1,动画演示2,观察者朝着波源运动时,观察者远离波源运动时,观察者接收的频率,观察者向波源运动,观察者远离波源,3）观察者相对介质不动，波源朝着(远离)观察者运动时:,水波的多普勒效应（波源向右运动）,动画演示3,动画演示4,此时介质中的波长为,现在波的频率为,由于观察者静止，所以他接收到的频率就是波的频率, 即：,波源向观察者运动,观察者接收的频率,波源远离观察者,究竟运动和频率的关系如何？,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,注意：,在多普勒效应中，波源的频率是不改变的
4、，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 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,两者靠近:,两者远离:,三、多普勒效应的应用,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. 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. 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. 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.,5.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,