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1、思考与讨论思考与讨论胡琴胡琴胡琴胡琴小小小小提提提提琴琴琴琴月琴月琴月琴月琴萨克斯萨克斯萨克斯萨克斯长长长长号号号号长长长长笛笛笛笛 2、下述的弦乐器和管乐器都能演奏出美妙动听的乐曲，但是你了解它们的发声原理吗？第1页/共31页思考与讨论思考与讨论 3 3、当奔驰的列车向你驶来，并经过你的身旁，而后又离开你驶向远方，在这一过程中，你有没有观察到什么特殊的现象？第2页/共31页第六节 驻 波第八节 多普勒效应第3页/共31页弦线上的驻波弦线上的驻波第4页/共31页1 1、波节波节：像这种在弦线上：像这种在弦线上始终是静止不动始终是静止不动的点叫做波节。的点叫做波节。波节和波腹波节和波腹2 2、波
2、腹：在波节和波节之间，各质点以相同的频率，相同的步调振动，但振幅不同，只有振幅最大的那些点叫做波腹。第5页/共31页1、驻波：各质点按不同的振幅振动，波形虽随时间而改变，但波不再前进的现象叫做驻波。什么是驻波？什么是驻波？2 2、行波：驻波跟前面讲过的波形向前传播的那种波是显然不同的。相对于驻波来说波形向前传播的那种波叫做行波。第6页/共31页波长的确定波长的确定 在相邻的两波节和波节之间，质点振动方向是相反的，相邻的两个波节（或波腹）之间的距离等于半个波长，即 2 2。第7页/共31页1、驻波的形成是两列波沿相反方向传播的振幅相同、频率相同的波叠加的结果。怎样才能形成驻波？怎样才能形成驻波？
3、2 2、驻波是一种特殊的干涉现象。第8页/共31页空气柱内的驻波空气柱内的驻波第9页/共31页1 1、空空气气柱柱内内产产生生驻驻波波的的条件：条件：空气柱内的驻波空气柱内的驻波2 2 2 2、利利用用空空气气柱柱内内产产生生的的驻驻波能测出声波的速度。波能测出声波的速度。3 3 3 3、如如果果测测出出产产生生驻驻波波时时空空气气柱柱的的长长度度，即即可可测测出出声声波波的的波波长长 。又又知知音音叉叉的的振振动动频频率率f f f f，则则可可得得声声速速 =。L=(2n+1)/4n=0，1，2，3第10页/共31页弦管乐器的发声原理弦管乐器的发声原理1 1、弦乐器：只要设法激起弦线的振动
4、，如弹、拉、打击等，就能在弦线上产生驻波，并在周围空气中发出声波。2 2、管乐器：只要设法激起空气柱的振动，如吹奏，就能使管内的空气柱产生驻波，并在周围空气中发出声波。第11页/共31页生活中的特殊现象生活中的特殊现象第12页/共31页生活中的特殊现象生活中的特殊现象第13页/共31页生活中的特殊现象生活中的特殊现象第14页/共31页 DopplerDoppler 18031853 18031853（奥）（奥）多普勒效应多普勒效应1 1、现象(18421842年发现)：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，频率高音调高；频率低音调低）。2 2、多普勒效
5、应：由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率变化的现象叫做多普勒效应。第15页/共31页多普勒效应的实验多普勒效应的实验第16页/共31页多普勒效应的成因多普勒效应的成因 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，因此波源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，是由观察者接收到的频率，即单位时间接收到的完全波的个数决定的。由于相对运动，声源的频率没有变化，而是观察者接收到的频率发生了变化。第17页/共31页多普勒效应的成因多普勒效应的成因第18页/共31页波源和观察者没有相对运动时波源和观察者没有相对运动时 单位时间内
6、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，故观察者接收到的频率等于波源的频率。第19页/共31页观察者朝波源运动观察者朝波源运动时时 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。观察者远离波源运动时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，即接收到的频率减少。第20页/共31页波源朝观察者运动时波源朝观察者运动时 观察者感觉到波变得密集，即波长减小，接收到的频率增大。波源远离观察者运动时波源远离观察者运动时 观察者感到波变得稀疏，即波长增大，接收到的频率减少。第21页/共31页总结总结1 1、当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接
7、近，观察者接收到的频率增大；如果二者相互远离，观察者接收到的频率减小。2 2、在、在观察者运动观察者运动的情况下，引起观察者接的情况下，引起观察者接收频率的改变，是由于收频率的改变，是由于观测到的波的速度发观测到的波的速度发生改变生改变（波的波长不变）。（波的波长不变）。3 3、在、在波源运动波源运动的情况下，引起观察者接的情况下，引起观察者接收频率的改变，是由于收频率的改变，是由于观测到的波的波长观测到的波的波长发生改变发生改变（波的速度不变）。（波的速度不变）。第22页/共31页1 1）观察者朝波源运动）观察者朝波源运动）观察者朝波源运动）观察者朝波源运动2）观察者离波源运动）观察者离波源
8、运动1 1 1 1、波源不动，观察者相对波源运动、波源不动，观察者相对波源运动多普勒效应中观测频率的计算多普勒效应中观测频率的计算2 2、观察者不动，波源相对观察者运动、观察者不动，波源相对观察者运动、观察者不动，波源相对观察者运动、观察者不动，波源相对观察者运动1 1）波源朝观察者运动）波源朝观察者运动）波源朝观察者运动）波源朝观察者运动2 2）波源离观察者运动）波源离观察者运动）波源离观察者运动）波源离观察者运动第23页/共31页多普勒效应的应用多普勒效应的应用 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。应用应用1 1 1 1、雷达测速仪：、雷达测速仪：交
9、通警察向行进中的交通警察向行进中的汽车发射一个已知频汽车发射一个已知频率的电磁波（通常是率的电磁波（通常是红外线），波被运动红外线），波被运动的汽车反射回来时，的汽车反射回来时，接收到的频率发生变接收到的频率发生变化，由此可指示汽车化，由此可指示汽车的速度。的速度。第24页/共31页多普勒效应的应用多普勒效应的应用多普勒效应的应用多普勒效应的应用应用应用2 2 2 2、有经验的铁路工人可以从火车的汽笛声、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；判断火车的运动方向和快慢；有经验的战士可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以从炮弹飞行时的尖叫声判断飞行的炮弹是
10、接近还是远去近还是远去。应用应用3 3 3 3、用多普勒效应测量其它星系向着还是远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。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。星球靠近或远离我们的速度。应用应用4 4 4 4、临床上应用、临床上应用:彩色多普勒超声诊断系统彩色多普勒超声诊断系统 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医生向人体内发射
11、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方法俗称“彩超彩超”，可以检查心脏、大脑和眼底血管的病变。，可以检查心脏、大脑和眼底血管的病变。第25页/共31页应用5 5、军事应用(E-3“(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多普勒效应的应用第26页/共31页1 1 1 1、关于多普勒效应，下列说法正确的是（、关于多普勒效应，下列说法正确的是（）A A A A多普勒效应是由于波的干涉引起的多普勒效应是由于波的干涉引起的B B B B多普勒效
12、应说明波源的频率发生改变多普勒效应说明波源的频率发生改变C C C C多普勒效应是由于波源与观察者之间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有相对运动而产生的D D D D只有声波才可以产生多普勒效应只有声波才可以产生多普勒效应2 2 2 2、当火车进站鸣笛时，我们可听到的声调（、当火车进站鸣笛时，我们可听到的声调（）A A A A变高变高 B B B B不变高不变高 C C C C越来越沉越来越沉 D D D D不知声速和火车车速，不能判断不知声速和火车车速，不能判断课后练习课后练习C CA A第27页/共31页3 3、一辆汽车沿着与峭壁垂直的公路向峭壁驶去,当汽车与峭壁相距s
13、=360ms=360m时,司机按响喇叭,经过2s,2s,他听到了回声,求汽车行驶的速度。（V V声=340m/s=340m/s）课后练习课后练习20m/s第28页/共31页4 4、以速度u=20m/su=20m/s奔驰的火车,鸣笛声频率为275Hz,275Hz,已知常温下空气中的声速v=340m/sv=340m/s。当火车驶来时,站在铁道旁的观察者听到的笛声频率是多少？当火车驶去时,站在铁道旁的观察者听到的笛声频率是多少？292Hz课后练习课后练习260Hz第29页/共31页5 5、一个观察者在铁路附近,当火车驶近时,他听到的汽笛声频率为f f1 1=440Hz,=440Hz,当火车驶远时，他听到的频率为f f2 2=392Hz,=392Hz,在大气中声音速度为330m/s,330m/s,求火车的速度？课后练习课后练习19m/s第30页/共31页感谢您的观看！第31页/共31页