【公开课】多普勒效应+课件高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册.pptx

3.53.5多普勒效应多普勒效应奥地利物理学家，数学家和天文学家奥地利物理学家，数学家和天文学家多普勒，克里斯蒂安多普勒，克里斯蒂安安德烈亚斯，安德烈亚斯，18031803年年1111月月2929日出生于奥地利的萨尔日出生于奥地利的萨尔茨堡茨堡 。18421842年，他因文章年，他因文章 On the On the Colored Light of Double Stars Colored Light of Double Stars、多普勒效应多普勒效应(Doppler Effect)(Doppler Effect)，而，而闻名于世。多普勒的研究范围还包括闻名于世。多普勒的研究范围还包括光学、电磁学和天文学。光学、电磁学和天文学。18531853年年3 3月月1717日，多普勒与世长辞。日，多普勒与世长辞。声音是如何产生的声音是如何产生的?振动发声振动发声大家把手放在自己的喉部发声练习一下，发一个高大家把手放在自己的喉部发声练习一下，发一个高音，一个低音，看手的感觉有什么不同。音，一个低音，看手的感觉有什么不同。发现：音调的高低与振动的快慢有关发现：音调的高低与振动的快慢有关音调高音调高振动频率快振动频率快音调低音调低振动频率慢振动频率慢注意仔细听声音除音量大小以外的变化。注意仔细听声音除音量大小以外的变化。注意仔细听声音除音量大小以外的变化。注意仔细听声音除音量大小以外的变化。注意仔细听声音除音量大小以外的变化。注意仔细听声音除音量大小以外的变化。看下面几段录像，注意仔细听声音除音量大小以看下面几段录像，注意仔细听声音除音量大小以外的变化。外的变化。发声体：远发声体：远近近远远音调：低音调：低高高低低如果一辆静止的汽车停如果一辆静止的汽车停在身边，你听到的声音在身边，你听到的声音音调会有不同吗音调会有不同吗?1.1.现象：当汽车向你驶来时，感觉音调变高；当汽现象：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（音调由频率决定，车离你远去时，感觉音调变低（音调由频率决定，频率高音调高；频率低音调低）。频率高音调高；频率低音调低）。2.2.多多普普勒勒效效应应：由由于于波波源源和和观观察察者者之之间间有有相相对对运运动动，使观察者感到频率变化的现象叫做多普勒效应。使观察者感到频率变化的现象叫做多普勒效应。一、多普勒效应一、多普勒效应模拟实验模拟实验过过人人频频率率声源完成一次全振动，向外发出一个波长的波，频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，因此率表示单位时间内完成的全振动的次数，因此波源波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数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，是由而观察者听到的声音的音调，是由观察者接收到的观察者接收到的频率频率，即，即单位时间单位时间接收接收到的完全波的个数到的完全波的个数决定的决定的。二、多普勒效应的成因二、多普勒效应的成因x/m y/m1.1.当波源和观察者相对介质都当波源和观察者相对介质都静止不动静止不动，即二者没有相对运动即二者没有相对运动二、多普勒效应的成因二、多普勒效应的成因1.1.当波源和观察者相对介质都当波源和观察者相对介质都静止不动静止不动，即二者没即二者没有相对运动时：有相对运动时：单位时间内波源发出几个完单位时间内波源发出几个完全波，观察者在单位时间内全波，观察者在单位时间内就接收到几个完全波。观察就接收到几个完全波。观察者接收到的频率者接收到的频率等于等于波源的波源的频率。频率。二、多普勒效应的成因二、多普勒效应的成因2 2、波源相对介质不动，观察者、波源相对介质不动，观察者朝波源运动朝波源运动时时 2 2、观察者不动，波源、观察者不动，波源朝观察者运动朝观察者运动时时 2 2、波源相对介质不动，观察者、波源相对介质不动，观察者朝波源运动朝波源运动时时 （或观察者不动，波源朝观察者运动时）（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观察者在单位时间内接收到的完全波的个数增多增多，即接收到的频率，即接收到的频率增大增大。二、多普勒效应的成因二、多普勒效应的成因总之：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：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。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。二、多普勒效应的成因二、多普勒效应的成因1.有有经经验验的的铁铁路路工工人人可可以以从从火火车车的的汽汽笛笛声声判判断断火火车车的的运运动动方方向和快慢向和快慢。2.有有经经验验的的战战士士可可以以从从炮炮弹弹飞飞行行时时的的尖尖叫叫声声判判断断飞飞行行的的炮炮弹弹是接近还是远去是接近还是远去。3.交交通通警警察察向向行行进进中中的的汽汽车车发发射射一一个个已已知知频频率率的的电电磁磁波波，波波被被运运动动的的汽汽车车反反射射回回来来时时，接接收收到到的的频频率率发发生生变变化化，由由此此可可指示汽车的速度指示汽车的速度。4.由由地地球球上上接接收收到到遥遥远远天天体体发发出出的的光光波波的的频频率率可可以以判判断断遥遥远远天体相对于地球的运动速度天体相对于地球的运动速度。三、多普勒效应的应用三、多普勒效应的应用