高中物理选修3-4多普勒效应资料讲解

1、2.6多普勒效应多普勒效应(xioyng)第一页，共19页。第二页，共19页。 高中物理高中物理 多普勒效应多普勒效应(xioyng)素材素材 新人教版选修新人教版选修3-4.swf第三页，共19页。一、多普勒效应一、多普勒效应(xioyng) 现象：当汽车向你驶来时，感觉音调变现象：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（音调由频率决定，频率高音调高；频率低音调低）率低音调低） 多普勒效应多普勒效应(xioyng)(xioyng)：由于波源和观：由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频察者之间有

2、相对运动，使观察者感到频率变化的现象叫做多普勒效应率变化的现象叫做多普勒效应(xioyng)(xioyng)第四页，共19页。二、多普勒效应二、多普勒效应(xioyng)的成因的成因 声源完成一次全振动，向外发出一个声源完成一次全振动，向外发出一个(y (y )波长的波，频率表示单位波长的波，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，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即单位

3、时间接收到的完全波的个数决定的定的 波源波源(byun)频率与接收者频率概念频率与接收者频率概念.swf第五页，共19页。多普勒效应多普勒效应(xioyng)的成因的成因J 想一想：想一想：为什么有相对运动听起来为什么有相对运动听起来(q li)音调就会发生变化？音调就会发生变化？第六页，共19页。1 1、当波源、当波源(byun)(byun)和观察者相对介和观察者相对介质都静止不动即二者没有相对运动质都静止不动即二者没有相对运动时时 单位时间内波单位时间内波源发出源发出(fch)几个完全波，几个完全波，观察者在单位观察者在单位时间内就接收时间内就接收到 几 个 完 全到 几 个 完 全波观察

4、者接波观察者接收到的频率等收到的频率等于 波 源 的 频于 波 源 的 频率率 车静人静车静人静.swf第七页，共19页。2 2、波源相对介质、波源相对介质(jizh)(jizh)不动，观察者朝不动，观察者朝波源运动时（或观察者不动，波源朝观察波源运动时（或观察者不动，波源朝观察者运动时）者运动时） 观察者在单观察者在单位时间内接位时间内接收到的完全收到的完全(wnqun)(wnqun)波的个数增波的个数增多，即接收多，即接收到的频率增到的频率增大大 车静人近车静人近.swf 人静车近人静车近.swf第八页，共19页。3 3、波源相对、波源相对(xingdu)(xingdu)介质不动，观察介质

5、不动，观察者远离波源运动时（或观察者不动，波源远者远离波源运动时（或观察者不动，波源远离观察者运动时）离观察者运动时） 观察者在单位观察者在单位(dnwi)(dnwi)时时间内接收到的间内接收到的完全波的个数完全波的个数减少，即接收减少，即接收到的频率减到的频率减小小 车静人远车静人远.swf 人静车远人静车远.swf第九页，共19页。波源的运动波源的运动情况情况观察者运动观察者运动情况情况频率的关系频率的关系波源静止波源静止观察者静止观察者静止观观察察者者接接收收频频率率波波源源的的频频率率波源静止波源静止观察者朝着观察者朝着波源运动波源运动波源静止波源静止观察者远离观察者远离波源运动波源运

6、动波源朝着观波源朝着观察者运动察者运动观察者静止观察者静止波源远离观波源远离观察者运动察者运动观察者静止观察者静止第十页，共19页。 总之：当波源与观总之：当波源与观察者有相对运动时，察者有相对运动时，如果二者相互接近如果二者相互接近(jijn)，观察者接，观察者接收到的频率增大；收到的频率增大；如果二者远离，观如果二者远离，观察者接收到的频率察者接收到的频率减小减小第十一页，共19页。第十二页，共19页。难点难点(ndin)：究竟我们听到的声音频率：究竟我们听到的声音频率是多少？是多少？J 猜一猜：我们猜一猜：我们(w men)听到的声音频率听到的声音频率会和什么有关？会和什么有关？第十三页

7、，共19页。设波源的波长设波源的波长(bchng)为为，波的传播速度为，波的传播速度为，则在时间则在时间 t 内，观察者接收到的完全波的个数内，观察者接收到的完全波的个数为：为：vtN观察者与波源观察者与波源(byun)(byun)都静止都静止接收接收(jishu)频频率为：率为：tNvff源接第十四页，共19页。由前面的实验知道此时波源的波长由前面的实验知道此时波源的波长(bchng)仍仍为为，波的传播速度为，波的传播速度为，则在时间，则在时间 t 内，观察者内，观察者接收到的完全波的个数为：接收到的完全波的个数为：1v vtN（ + ）波源波源(byun)(byun)静止，观察者朝波源静止

8、，观察者朝波源(byun)(byun)以速度以速度v1v1接近接近接收接收(jishu)频率为：频率为：111tv vv vvNffv fv1源接源+=()第十五页，共19页。222vtvtvtvtNfvvv Tvvff观察者静止观察者静止(jngzh)(jngzh)，波源朝观察者以速，波源朝观察者以速度度v2v2接近接近接收接收(jishu)频率为：频率为：2tNvffvv接由前面的实验知道此时波源的波长为由前面的实验知道此时波源的波长为 ，波的传播速度为，波的传播速度为，则在时间，则在时间 t 内，观察者内，观察者接收到的完全波的个数为：接收到的完全波的个数为：2v T 第十六页，共19页

9、。第十七页，共19页。有经验的铁路工人可以有经验的铁路工人可以(ky)(ky)从火车的汽笛声判从火车的汽笛声判断火车的运动方向和快慢断火车的运动方向和快慢. .有经验的战士可以有经验的战士可以(ky)(ky)从炮弹飞行时的尖叫声从炮弹飞行时的尖叫声判断飞行的炮弹是接近还是远去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由地球上接收到遥远天体发出的光波的频率可以(ky)(ky)判断遥远天体相对于地球的运动速度判断遥远天体相对于地球的运动速度. .第十八页，共19页。5.5.医生向人体内发射频率已知的超声波，超声波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波的频率变化，就能知道血流的速度这种方法俗称俗称“彩超彩超”，可以检查，可以检查(jinch)(jinch