高中物理選修3-4多普勒效應資料講解

1、2.6多普勒效應多普勒效應(xioyng)第一頁，共19頁。第二頁，共19頁。 高中物理高中物理 多普勒效應多普勒效應(xioyng)素材素材 新人教版選修新人教版選修3-4.swf第三頁，共19頁。一、多普勒效應一、多普勒效應(xioyng) 現象：當汽車向你駛來時，感覺音調變現象：當汽車向你駛來時，感覺音調變高；當汽車離你遠去時，感覺音調變低高；當汽車離你遠去時，感覺音調變低（音調由頻率決定，頻率高音調高；頻（音調由頻率決定，頻率高音調高；頻率低音調低）率低音調低） 多普勒效應多普勒效應(xioyng)(xioyng)：由于波源和觀：由于波源和觀察者之間有相對運動，使觀察者感到頻察者之間有

2、相對運動，使觀察者感到頻率變化的現象叫做多普勒效應率變化的現象叫做多普勒效應(xioyng)(xioyng)第四頁，共19頁。二、多普勒效應二、多普勒效應(xioyng)的成因的成因 聲源完成一次全振動，向外發(fā)出一個聲源完成一次全振動，向外發(fā)出一個(y (y )波長的波，頻率表示單位波長的波，頻率表示單位時間內完成的全振動的次數，因此波時間內完成的全振動的次數，因此波源的頻率等于單位時間內波源發(fā)出的源的頻率等于單位時間內波源發(fā)出的完全波的個數，而觀察者聽到的聲音完全波的個數，而觀察者聽到的聲音的音調，是由觀察者接收到的頻率，的音調，是由觀察者接收到的頻率，即單位時間接收到的完全波的個數決即單位

3、時間接收到的完全波的個數決定的定的 波源波源(byun)頻率與接收者頻率概念頻率與接收者頻率概念.swf第五頁，共19頁。多普勒效應多普勒效應(xioyng)的成因的成因J 想一想：想一想：為什么有相對運動聽起來為什么有相對運動聽起來(q li)音調就會發(fā)生變化？音調就會發(fā)生變化？第六頁，共19頁。1 1、當波源、當波源(byun)(byun)和觀察者相對介和觀察者相對介質都靜止不動即二者沒有相對運動質都靜止不動即二者沒有相對運動時時 單位時間內波單位時間內波源發(fā)出源發(fā)出(fch)幾個完全波，幾個完全波，觀察者在單位觀察者在單位時間內就接收時間內就接收到 幾 個 完 全到 幾 個 完 全波觀察

4、者接波觀察者接收到的頻率等收到的頻率等于 波 源 的 頻于 波 源 的 頻率率 車靜人靜車靜人靜.swf第七頁，共19頁。2 2、波源相對介質、波源相對介質(jizh)(jizh)不動，觀察者朝不動，觀察者朝波源運動時（或觀察者不動，波源朝觀察波源運動時（或觀察者不動，波源朝觀察者運動時）者運動時） 觀察者在單觀察者在單位時間內接位時間內接收到的完全收到的完全(wnqun)(wnqun)波的個數增波的個數增多，即接收多，即接收到的頻率增到的頻率增大大 車靜人近車靜人近.swf 人靜車近人靜車近.swf第八頁，共19頁。3 3、波源相對、波源相對(xingdu)(xingdu)介質不動，觀察介質

5、不動，觀察者遠離波源運動時（或觀察者不動，波源遠者遠離波源運動時（或觀察者不動，波源遠離觀察者運動時）離觀察者運動時） 觀察者在單位觀察者在單位(dnwi)(dnwi)時時間內接收到的間內接收到的完全波的個數完全波的個數減少，即接收減少，即接收到的頻率減到的頻率減小小 車靜人遠車靜人遠.swf 人靜車遠人靜車遠.swf第九頁，共19頁。波源的運動波源的運動情況情況觀察者運動觀察者運動情況情況頻率的關系頻率的關系波源靜止波源靜止觀察者靜止觀察者靜止觀觀察察者者接接收收頻頻率率波波源源的的頻頻率率波源靜止波源靜止觀察者朝著觀察者朝著波源運動波源運動波源靜止波源靜止觀察者遠離觀察者遠離波源運動波源運

6、動波源朝著觀波源朝著觀察者運動察者運動觀察者靜止觀察者靜止波源遠離觀波源遠離觀察者運動察者運動觀察者靜止觀察者靜止第十頁，共19頁。 總之：當波源與觀總之：當波源與觀察者有相對運動時，察者有相對運動時，如果二者相互接近如果二者相互接近(jijn)，觀察者接，觀察者接收到的頻率增大；收到的頻率增大；如果二者遠離，觀如果二者遠離，觀察者接收到的頻率察者接收到的頻率減小減小第十一頁，共19頁。第十二頁，共19頁。難點難點(ndin)：究竟我們聽到的聲音頻率：究竟我們聽到的聲音頻率是多少？是多少？J 猜一猜：我們猜一猜：我們(w men)聽到的聲音頻率聽到的聲音頻率會和什么有關？會和什么有關？第十三頁

7、，共19頁。設波源的波長設波源的波長(bchng)為為，波的傳播速度為，波的傳播速度為，則在時間則在時間 t 內，觀察者接收到的完全波的個數內，觀察者接收到的完全波的個數為：為：vtN觀察者與波源觀察者與波源(byun)(byun)都靜止都靜止接收接收(jishu)頻頻率為：率為：tNvff源接第十四頁，共19頁。由前面的實驗知道此時波源的波長由前面的實驗知道此時波源的波長(bchng)仍仍為為，波的傳播速度為，波的傳播速度為，則在時間，則在時間 t 內，觀察者內，觀察者接收到的完全波的個數為：接收到的完全波的個數為：1v vtN（ + ）波源波源(byun)(byun)靜止，觀察者朝波源靜止

8、，觀察者朝波源(byun)(byun)以速度以速度v1v1接近接近接收接收(jishu)頻率為：頻率為：111tv vv vvNffv fv1源接源+=()第十五頁，共19頁。222vtvtvtvtNfvvv Tvvff觀察者靜止觀察者靜止(jngzh)(jngzh)，波源朝觀察者以速，波源朝觀察者以速度度v2v2接近接近接收接收(jishu)頻率為：頻率為：2tNvffvv接由前面的實驗知道此時波源的波長為由前面的實驗知道此時波源的波長為 ，波的傳播速度為，波的傳播速度為，則在時間，則在時間 t 內，觀察者內，觀察者接收到的完全波的個數為：接收到的完全波的個數為：2v T 第十六頁，共19頁

9、。第十七頁，共19頁。有經驗的鐵路工人可以有經驗的鐵路工人可以(ky)(ky)從火車的汽笛聲判從火車的汽笛聲判斷火車的運動方向和快慢斷火車的運動方向和快慢. .有經驗的戰(zhàn)士可以有經驗的戰(zhàn)士可以(ky)(ky)從炮彈飛行時的尖叫聲從炮彈飛行時的尖叫聲判斷飛行的炮彈是接近還是遠去判斷飛行的炮彈是接近還是遠去. .交通警察向行進中的汽車發(fā)射一個已知頻率的電磁交通警察向行進中的汽車發(fā)射一個已知頻率的電磁波，波被運動的汽車反射回來時，接收到的頻率發(fā)波，波被運動的汽車反射回來時，接收到的頻率發(fā)生變化，由此可指示汽車的速度生變化，由此可指示汽車的速度. .由地球上接收到遙遠天體發(fā)出的光波的頻率可以由地球上接收到遙遠天體發(fā)出的光波的頻率可以(ky)(ky)判斷遙遠天體相對于地球的運動速度判斷遙遠天體相對于地球的運動速度. .第十八頁，共19頁。5.5.醫(yī)生向人體內發(fā)射頻率已知的超聲波，超聲波醫(yī)生向人體內發(fā)射頻率已知的超聲波，超聲波被血管中的血流反射后又被儀器接收，測出反射被血管中的血流反射后又被儀器接收，測出反射波的頻率變化，就能知道血流的速度這種方法波的頻率變化，就能知道血流的速度這種方法俗稱俗稱“彩超彩超”，可以檢查，可以檢查(jinch)(jinch