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课件网) 第三单元 机械波 3.5 多普勒效应 一、驱动问题 速度与激情 是方程式赛车吸引人的核心要素之一。赛车的最高时速可以超过350公里，这种速度带来的视觉冲击和感官刺激是无可比拟的 。如果你在赛道之外观看，会听见发动机声音时高时低，这是什么原因呢？ 点击播放视频 1842年的一天，奥地利一位名叫多普勒的数学家、物理学家正路过铁路交叉处，恰逢一列火车从他身旁驶过，他发现火车从远而近时鸣笛声变响，音调变尖，而火车从近而远时鸣笛声变弱，音调变低。他对这个物理现象产生了极大兴趣，就进行了研究。他发现当声源与观察者之间相互靠近或远离时，观察者听到的声音频率就会不同于声源发声的频率。当声源离观察者远去时，观察者接收到的声波的波长增加，频率变小，音调变得低沉；当声源向观察者靠近时，观察者接收到的声波的波长减小，频率变大，音调就变高。 奥地利物理学家多普勒（1803———1853） 一、驱动问题 二、多普勒效应 （一）生活引入 3.当观察者与队伍同向行走且速度比队伍的小时，数经过的队伍中的人数，每分钟将小于30个人经过。 1.观察者静止不动，数经过的队伍中的人数，每分钟假设有30个人经过。 v测=0 2.当观察者逆着队伍行走时，数经过的队伍中的人数，每分钟将大于30个人经过。 观测者观察人数等于“过人频率” v测 v测 观测者观察人数大于“过人频率” 观测者观察人数小于“过人频率” 二、多普勒效应 （二）多普勒效应 1.定义：当火车向你驶来时，感觉音调变高；当火车离你远去时，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）． 2.多普勒效应成因分析： (1)当波源和观察者都相对介质静止时 v测=0 S 观察者在相同时间里接收到波的个数等于波源发出的波的个数，即接受到的频率等于发出的频率。 二、多普勒效应 2.多普勒效应成因分析： (2)当波源不动，观察者靠近波源时 观察者在相同时间里接收到波的个数大于波源发出的波的个数，即接受到的频率大于发出的频率。 S v测 （二）多普勒效应 二、多普勒效应 （二）多普勒效应 2.多普勒效应成因分析： (3)当波源不动，观察者远离波源时 观察者在相同时间里接收到波的个数小于波源发出的波的个数，即接受到的频率小于发出的频率。 S v测 二、多普勒效应 （三）运动和频率的关系 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 二、多普勒效应 （四）多普勒效应的实验验证 二、多普勒效应 （五）多普勒效应成因 当波源与观察者有相对运动时： (1)如果二者相互接近，观察者接收到的频率增大； (2)如果二者相互远离，观察者接收到的频率减小。 波源向着观察者运动时 波源远离观察者运动时 三、多普勒效应的应用 （一）测速仪 你知道多普勒效应在生活中有什么应用吗？ 多普勒测速 三、多普勒效应的应用 （二）军事应用 歼20第五代隐身战机 中国带刀护卫--055导弹驱逐舰 三、多普勒效应的应用 （三）医用“彩超” 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。 三、多普勒效应的应用 （四）观察天体的运动 理论和实验都证明，光波或电磁波都有多普勒效应，多普勒效应在科学技术中也有着广泛的应用。宇宙中的星球都在不停地运动。测量星球上某些元素发出的光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可算出星球靠近或远离 ... ...
