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教科版选修3-4课件:第二章第6节 多普勒效应

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判天地之美,析万物之理
问题

        这幅图的交警在干什么?你知道他们手上的仪
器工作原理是什么吗?
6       多普勒效应
 问题

        前面讨论的波动过程,实际上都是假定波源与
观察者都是相对于介质静止的情形,所以观察者接
收到的波的频率与波源的频率相同的。如果波源与
观察者之间有相对运动,将会发生什么?
         多普勒效应

        事例事例:在日常生活中,常会遇到这种情形:当
一列火车迎面开来时,听到火车汽笛的声调变高,
即频率增大;当火车远离而去时,听到火车汽笛的
声调变低,即频率减小。
问题1    什么叫波源的频率与观察者接收到的频率? 
问题2              什么是多普勒效应?
                                                             单位时间内观察
                                                        者数得的人数与实
                                                        际通过的人数相同
                                                        。


                                                                 单位时间内观
                                                            察者数得的人数
                                                            变多。


                                                                     单位时间内观
                                                                察者数得的人数
                                                                变少。
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(或观察
者不动,波源朝观察者运动时)

                              观察者在单位
                          时间内接收到的完
                          全波的个数增多,
                          即接收到的频率增
                          大

水波的多普勒效应(波源向右运动)
3、波源相对介质不动,观察者远离波源运动时(或观
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
                     率减小
 多普勒效应的成因
       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

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
  由于波源和观察者之间有相对运
动,使观察者感到频率发生变化
的现象,叫多普勒效应.

                        奥地利物理学家多普勒
                         (1803——1853)
多普勒效应的应用
多
普
勒
天
气
雷
达
多普勒颈脑血液测速仪
多普勒水流测速仪
多普勒导航系统


                        法国幻影2000战斗机


 美国AH-64“阿帕奇”直升机 
GPS技术(多普勒频移观测法)  
频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动. 
u以表示声源的速度,v表示声波的速度(u < v),f表
示接收器接收到的频率.若u增大,则:            B
  A.f增大, v增大    
  B.f增大, v不变    
  C.f不变, v增大    
  D.f减少, v不变
                     A、B 为两个汽笛,其频率皆为500Hz,A 
静止,B 以60m/s 的速率向右运动. 在两个汽笛之间有
一观察者O,以30m/s 的速度也向右运动. 已知空气中
的声速为330m/s,求:
1)观察者听到来自A 的频率
2)观察者听到来自B 的频率
3)观察者听到的拍频              A    O        B
1)  解 
                 A、B 为两个汽笛,其频率皆为500Hz,A 静
 止,B 以60m/s 的速率向右运动. 在两个汽笛之间有一
 观察者O,以30m/s 的速度也向右运动. 已知空气中的
 声速为330m/s,求:
2)观察者听到来自B 的频率
 3)观察者听到的拍频              A   O         B

    解  2)

    3) 观察者听到的拍频
问题1     什么是多普勒效应?

问题2     多普勒效应的成因?

问题3     多普勒效应有哪些应用?
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