河南省洛阳市高中物理第十二章机械波12.5多普勒效应课件新人教版选修3-4.ppt

12 5多普勒效应 思考与讨论 当奔驰的列车向你驶来 经过你的身旁 而后又离开你驶向远方 在这一过程中 你有没有注意到你听到的列车的鸣笛声有什么特殊的现象 多普勒效应 Dopplereffect 1 现象 1842年发现 当列车向你驶来时 感觉音调变高 当列车离你远去时 感觉音调变低 2 音调 由频率决定 频率越高音调越高 频率越低音调越低 多普勒效应 Dopplereffect 当波源与观察者互相靠近或者互相远离时 接收到的波的频率不等于波源频率的现象叫做多普勒效应 多普勒效应类比现象 1 观察者静止不动 数经过的队伍中的人数 假设每分钟有30个人经过 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 v测 0 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 注意 1 波的频率由声源决定 实际波的频率并没有变化 2 当有相对运动时 如果波源与观察者相互接近 观察者接收到的频率增大 如果波源与观察者相互远离 观察者接收到的频率减小 多普勒效应是波动过程共有的特征 一切波 如电磁波和光波 都能发生多普勒效应 多普勒效应的应用 应用1 雷达测速仪 交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波 通常是红外线 波被运动的汽车反射回来时 接收到的频率发生变化 由此可显示汽车的速度 应用2 用多普勒效应测量其它星系向着还是远离地球运动的速率 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 然后跟地球上这些元素静止时发光的频率对照 就可以算出星球靠近或远离我们的速度 多普勒效应的应用 应用3 临床上应用 多普勒彩超 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 应用4 有经验的铁路工人可以从火车的汽笛声判断火车的运动方向和快慢 有经验的战士可以从炮弹飞行时的尖叫声判断飞行的炮弹是接近还是远去 应用5 军事应用 E 3 望楼 预警机 脉冲多普勒雷达 多谱勒导航仪 多普勒效应的应用 波长 17m 17mm 科学漫步 1 可闻声波 人耳能听到的声波 其频率范围大致在20Hz 20000Hz之间 2 超声波 频率高于20000Hz的声波 不能引起人类听觉器官的感觉 超声波的两个特点 1 超声波的能量很大 理论研究表明 在振幅相同的情况下 一个物体的振动能量跟振动频率的二次方成正比 超声波的频率很高 因而能量很大 2 超声波几乎沿直线传播 因为超声波的波长很短 不易绕过障碍物发生明显的衍射现象 故超声波基本上沿直线传播 超声波加湿器 雾化治咽炎 震碎结石 超声波清洗眼镜 声呐 蝙蝠和海豚利用超声波捕捉实物 超声波的应用 1 关于多普勒效应 下列说法正确的是 A 多普勒效应是由于波的干涉引起的B 多普勒效应说明波源的频率发生改变C 多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而产生的D 只有声波才可以产生多普勒效应 2 当火车进站鸣笛时 我们可听到的声调 A 变高B 不变高C 越来越沉D 不知声速和火车车速 不能判断 C A 练习 3 下列说法正确的是 在空气中传播 A 超声波