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1、o声源每完成一次全振动，向外发出一个完整波长的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。波，称为一个完全波。o频率表示单位时间内完成全振动的次数。频率表示单位时间内完成全振动的次数。o波源频率等于单位时间内波源发出完全波的个数。波源频率等于单位时间内波源发出完全波的个数。o声音的音调由频率决定。故观察者听到的音调是由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。全波的个数决定。关于波传播的已知结论关于波传播的已知结论复复习旧旧知知第十二章 机械波第第5 5节节 多普勒效应
2、多普勒效应 观看视频观看视频1 1：马航失踪新闻：马航失踪新闻学习目标学习目标1 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。动时产生的现象。2.2.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。应的成因。3.3.了解多普勒效应的应用。了解多普勒效应的应用。问题提提出出 前面讨论的波动过程，实际上都是假定波源与观察前面讨论的波动过程，实际上都是假定波源与观察前面讨论的波动过程，实际上都是假定波源与观察前面讨论的波动过程，实际上都是假定波
3、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者都是相对于介质静止的情形，所以观察者接收到的波者都是相对于介质静止的情形，所以观察者接收到的波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。的频率与波源的频率相同的。的频率与波源的频率相同的。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，观测结果将会如果波源与观察者之间有相对运动，观测结果将会如果波源与观察者之间有相对运动，观测结果将会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？有何不同？有何不同？有何不同？思考与讨论思考与讨论观察察论证观看视频观看视频观看视频观看视频2 2 2 2：
4、飞机起飞时发动机的声音变化；：飞机起飞时发动机的声音变化；：飞机起飞时发动机的声音变化；：飞机起飞时发动机的声音变化；观看视频观看视频观看视频观看视频3 3 3 3：汽车鸣笛音调的变化；汽车鸣笛音调的变化；汽车鸣笛音调的变化；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；当汽车靠近观测者时，注意听汽车鸣笛的声调变化特点；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，当汽车远离观测者时，当汽车远离观测者时，当汽车远离观测者时，注意听汽车鸣注意听汽车鸣注意听汽车鸣注意听汽车鸣笛的声调笛的声调笛的声调笛
5、的声调变化特点变化特点变化特点变化特点。实验观察实验观察一、多普勒效应一、多普勒效应新新课内内容容1.1.现象：当汽车向你驶来时，感觉音调变高；当汽车现象：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。离你远去时，感觉音调变低。（音调由频率决定。频率高音调高，频率低音调低音调由频率决定。频率高音调高，频率低音调低）2.2.多多普普勒勒效效应应：当当波波源源和和观观测测者者之之间间有有相相对对运运动动时时，观观测测者者接接收收到到的的频频率率与与波波源源频频率率不不同同的的现现象象叫叫做做多多普普勒效应。勒效应。这种现象是奥地利物理学家多普勒在这种现象是奥地利物理学家多普勒在这
6、种现象是奥地利物理学家多普勒在这种现象是奥地利物理学家多普勒在1842184218421842年最先发现的。年最先发现的。年最先发现的。年最先发现的。p声源完成一次全振动，向外发出一个波长的波，频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，因此率表示单位时间内完成的全振动的次数，因此波源波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数。p而接收者听到的声音的音调，是由接收者接收到的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频率决定的，即单位时间接收到的完全波的个数决定的。定
7、的。二、多普勒效应的成因二、多普勒效应的成因新新课内内容容观察者不动，波源相对介质运动（观察者不动，波源相对介质运动（观看模拟动画观看模拟动画4、5）多普勒效应模拟多普勒效应模拟观测者静止观测者静止观测者靠近观测者靠近“波源波源”观测者远离观测者远离“波源波源” f测测 = = f源源 f测测 f源源 f测测 f源源o当波源和观察者相对不动时，观察者接收到的频率不当波源和观察者相对不动时，观察者接收到的频率不变，即变，即“原声原调原声原调”。o当波源和观察者有相对运动时，当波源和观察者有相对运动时， 如果二者如果二者相互接近相互接近，观察者接收到的，观察者接收到的频率增大频率增大； 如果二者如
8、果二者相互远离相互远离，观察者接收到的，观察者接收到的频率减小频率减小；归纳总结一归纳总结一1.1.在在多多普普勒勒效效应应中中，波波源源的的频频率率是是不不改改变变的的。只只是是由由于于波波源源和和观观察察者者之之间间有有相相对对运运动动，观观察察者者接接收收到到的的频频率率发发生了变化。生了变化。2.2.多多普普勒勒效效应应是是波波的的传传播播过过程程中中共共有有的的特特征征，不不仅仅机机械械波，电磁波和光波也会发生多普勒效应。波，电磁波和光波也会发生多普勒效应。 归纳总结二归纳总结二三、多普勒效应的应用三、多普勒效应的应用新新课内内容容1.1.有有经经验验的的铁铁路路工工人人可可以以从从
9、火火车车的的汽汽笛笛声声判判断断火火车车的的运运动方向和快慢。动方向和快慢。2.2.有有经经验验的的战战士士可可以以从从炮炮弹弹飞飞行行时时的的呼呼啸啸声声，判判断断飞飞行行炮弹的落点是接近自己还是远离自己。炮弹的落点是接近自己还是远离自己。三、多普勒效应的应用三、多普勒效应的应用新新课内内容容3.3.交通警察利用多普勒效应测速。交通警察利用多普勒效应测速。三、多普勒效应的应用三、多普勒效应的应用新新课内内容容4.4.医生向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血管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，中的血流反射后又被仪器接收，测出反射
10、波的频率变化，就能知道血流的速度。这种方法俗称就能知道血流的速度。这种方法俗称“彩超彩超”，可以检，可以检查心脏、大脑和眼底血管的病变。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颈脑血液测速仪多普勒胎心仪器多普勒胎心仪器三、多普勒效应的应用三、多普勒效应的应用新新课内内容容5.5.多普勒水流测速仪多普勒水流测速仪6.6.多普勒天气雷达多普勒天气雷达三、多普勒效应的应用三、多普勒效应的应用新新课内内容容三、多普勒效应的应用三、多普勒效应的应用新新课内内容容7.7.光波的多普勒效应。光波的多普勒效应。 光的多普勒效应又被称为多普勒光的多普勒效应又被称为多普勒- -斐索效应。法国物理
11、斐索效应。法国物理学家斐索于学家斐索于18481848年独立地对来自恒星的波长偏移做了解释，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。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远离我们而去, ,则光的谱线就向红光方向移动，称为则光的谱线就向红光方向移动，称为红移红移；如果恒星朝向我们运动，光的谱线就向紫光方向移动，称如果恒星朝向我们运动，光的谱线就向紫光方向移动，称为为蓝移。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
12、国霍普金斯大学曾利美国霍普金斯大学曾利用多普勒效应对苏联第一颗用多普勒效应对苏联第一颗人造卫星进行了跟踪试验。人造卫星进行了跟踪试验。 科学家发现，当卫星在科学家发现，当卫星在近地点时信号频率就增加，近地点时信号频率就增加，远地点时信号频率就降低。远地点时信号频率就降低。因为卫星轨道是已知的，所因为卫星轨道是已知的，所以接收卫星信号的接收机不以接收卫星信号的接收机不论处于何方，它的位置都能论处于何方，它的位置都能被测定。被测定。8.8.军事应用：中国空警军事应用：中国空警20002000预警机预警机三、多普勒效应的应用三、多普勒效应的应用新新课内内容容空警3000预警机中国的武直中国的武直19
13、武装直升机武装直升机 北斗导航系统北斗导航系统中国的歼中国的歼20第五代隐第五代隐身战机身战机超音速的子弹超音速的子弹在空气中形成在空气中形成的激波的激波（马赫数为（马赫数为2 ）1 1下列说法中正确的是下列说法中正确的是( () )A A发生多普勒效应时，波源的频率变化了发生多普勒效应时，波源的频率变化了B B发生多普勒效应时，观察者接收到的频率发生了变发生多普勒效应时，观察者接收到的频率发生了变化化C C多普勒效应是在波源与观察者之间有相对运动时产多普勒效应是在波源与观察者之间有相对运动时产生的生的D D多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现
14、的典例分析典例分析2 2公路巡警开车在高速公路上以公路巡警开车在高速公路上以100 km/h100 km/h的恒定速的恒定速度巡查，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时低，说明那辆轿车的车速( () )A A高于高于100 km/h100 km/hB B低于低于100 km/h100 km/hC C等于等于100 km/h 100 km/h D D无法确定无法确定典例分析典例分析结结 束束
