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课件网) 第三章 机械波 第4节 多普勒效应及其应用 1.了解多普勒效应的现象； 2.理解多普勒效应产生的原因； 3.了解多普勒效应的应用。 思考：当车或飞机从你身边疾驰而过的时候, 音调会由高变低。你知道这到底是怎么回事吗？ 【视频：火车、汽车的笛声以及飞机的轰鸣声】 1.定义：由于波源和观察者之间有相对运动而使观察者接收到的波的频率发生变化的现象。它是奥地利科学家多普勒发现的。 多普勒现象模拟图2 多普勒现象模拟图1 一、多普勒效应 演 示：蜂鸣器音调的变化 将蜂鸣器固定在一长竹杆的一端，然后用竹杆将蜂鸣器举起，并在头上快速旋转。 【视频：蜂鸣器音调的变化】 为了进一步理解多普勒效应，可做这样一个模拟实验： 1.波源和观察者相对静止时，观察者接收频率与波源发出频率的关系？ 2.波源和观察者相对运动时？ （1）相互靠近时？ （2）相互远离时？ 多普勒效应分析： 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 结论： 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 注意： 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.多普勒效应产生的原因 (1)波源与观察者相对静止时,单位时间内观察者接收到的完整波的个数是一定的,观察者观测到频率等于波源振动的频率。 (2)波源与观察者相互靠近时,单位时间内观察者接收到的完整波的个数增加,观察者观测到的频率大于波源的频率,即观察到的频率增大。 (3)波源与观察者相互远离时,单位时间内观察者接收到的完整波的个数减少,观察者观测到的频率小于波源的频率,即观察到的频率变小。 说明：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． 只要观察者与波源发生相对运动，就会产生多普勒效应，观测到的频率就大于波源振动的频率，这种说法对吗？为什么？ 多普勒效应是观察者与波源间的相对距离发生变化时产生的。 不对，如果观察者绕着波源做圆周运动，虽然两者间发生了相对运动，但观察者接收的频率与波源发出的频率依然相等，并未发生多普勒效应。 相对位置 图示 结论(频率、音调、波面) 波源S和观察者A相对静止 f观察者＝f波源，音调不变 波源S不动，观察者A运动，由A→B或A→C 由A→B，f观察者>f波源，音调升高 由A→C，f观察者
f波源，音调升高 远离观察者，f观察者
