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课件网) 12.7 多普勒效应 第十二章 机 械 波 只要你有善于发现、善于提问的好习惯,你会发现物理就在你身边。 注意 听 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. 一、现象 人感知的音调由_____决定 人接收的频率 奥地利物理学家多普勒发现,当波源和观察者之间有相对运动时,观察者会感到频率发生变化的现象,叫多普勒效应. Christian Doppler 1803-1853 生活中的现象 二、解释: 波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数. 观察者接收到的频率,由单位时间接收到的完全波的个数决定的. 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.观察者接收到的频率等于波源的频率. 2、波源相对介质不动,观察者朝波源运动时 观察者在单位时间内接收到的完全波的个数增多,即接收到的频率变大. 波源相对介质不动,观察者远离波源运 动时 观察者在单位时间内接收到的完全波 的个数减少,即接收到的频率变小. 观察者在单位时间内接收到的 完全波的个数增多,即接收到的频率变大. 3、观察者不动,波源朝观察者运动 观察者不动,波源远离观察者运动时 观察者在单位时间内接收到的 完全波的个数减少,即接收到 的频率变小. 分组讨论 汇报交流 演示论证 注意: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,观察者感觉到的频率发生了变化. 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. 相对运动 三、结论: 思维发散 艏波 推广: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. 三、多普勒效应的应用 多普勒效应测速仪 多普勒血流探测仪 多普勒雷达 小制作 叫蝉 叫蝉是一种竹木制的民间玩具,由鸣蝉(发音体)、系线和甩棒构成,如图1所示。转动甩棒,使系线带动鸣蝉做圆周运动,将听到一阵阵音调起伏的鸣叫声,类似蝉鸣。 制作方法 取一小筒,用烧红的细铁钉在竹筒的低部戳穿一小孔,让一细线穿孔系牢。再取一根筷子,在粗端刻一凹槽,在槽中熔入少许松香,细绳的另一端在凹槽中,可以自由转动。用万能胶粘一对透明薄绢作翅膀,稍加修饰,便成一叫蝉。甩动筷子,即能出音调起伏的鸣叫声。 甩棒使叫蝉作圆周运动时,系线被接紧,系线的一端在棒上的凹槽中转动,由于有松香细末的参与,加大了系线与棒的摩擦,从而通过系线使得竹筒底膜发生振动,膜的振动又推动竹制空腔的空气,产生共鸣,便听到了声音。 课外小发明 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. 军事应用(E-3“望楼” 预警机) 脉冲多普勒雷达,多谱勒导航仪 究竟运动和频率的关系如何? 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 ... ...