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1、生活中的特殊现象生活中的特殊现象生活中的特殊现象生活中的特殊现象 汽车驶近时，行驶的声音越来越尖锐；汽车汽车驶近时，行驶的声音越来越尖锐；汽车汽车驶近时，行驶的声音越来越尖锐；汽车汽车驶近时，行驶的声音越来越尖锐；汽车远离时，行驶的声音越来越低吟。是不是汽车行驶远离时，行驶的声音越来越低吟。是不是汽车行驶远离时，行驶的声音越来越低吟。是不是汽车行驶远离时，行驶的声音越来越低吟。是不是汽车行驶的声音的频率本身也发生了变化？的声音的频率本身也发生了变化？的声音的频率本身也发生了变化？的声音的频率本身也发生了变化？第1页/共30页生活中的特殊现象生活中的特殊现象生活中的特殊现象生活中的特殊现象 飞机
2、飞近时，轰鸣声越来越尖锐；飞机飞远飞机飞近时，轰鸣声越来越尖锐；飞机飞远飞机飞近时，轰鸣声越来越尖锐；飞机飞远飞机飞近时，轰鸣声越来越尖锐；飞机飞远时，轰鸣声越来嘶哑。是不是飞机的轰鸣声的频率时，轰鸣声越来嘶哑。是不是飞机的轰鸣声的频率时，轰鸣声越来嘶哑。是不是飞机的轰鸣声的频率时，轰鸣声越来嘶哑。是不是飞机的轰鸣声的频率本身也发生了变化？本身也发生了变化？本身也发生了变化？本身也发生了变化？第2页/共30页第3页/共30页多普勒效应多普勒效应多普勒效应多普勒效应(Doppler effectDoppler effect)1 1、现象现象(18421842年发现年发现)：当汽车：当汽车向你驶来
3、时，感觉音调变高；向你驶来时，感觉音调变高；当汽车离你远去时，感觉音调当汽车离你远去时，感觉音调变低。变低。3 3、多普勒效应多普勒效应：由于波源和观察者之间有：由于波源和观察者之间有相相对运动对运动，使观察者，使观察者感到频率变化感到频率变化的现象叫做的现象叫做多普勒效应。多普勒效应。2 2、音调：由频率决定，频率、音调：由频率决定，频率越高音调越高，频率越低音越高音调越高，频率越低音调越低。调越低。注意：频率由声源决定，实际频率并没有变化。注意：频率由声源决定，实际频率并没有变化。第4页/共30页多普勒效应实验多普勒效应实验多普勒效应实验多普勒效应实验 将蜂鸣器固定在一长竹杆的一端，然后用
4、竹杆将蜂鸣器固定在一长竹杆的一端，然后用竹杆将蜂鸣器固定在一长竹杆的一端，然后用竹杆将蜂鸣器固定在一长竹杆的一端，然后用竹杆将蜂鸣器举起，并在头上快速旋转，即可感受多普将蜂鸣器举起，并在头上快速旋转，即可感受多普将蜂鸣器举起，并在头上快速旋转，即可感受多普将蜂鸣器举起，并在头上快速旋转，即可感受多普勒效应。勒效应。勒效应。勒效应。第5页/共30页多普勒效应实验多普勒效应实验多普勒效应实验多普勒效应实验第6页/共30页多普勒效应模拟多普勒效应模拟多普勒效应模拟多普勒效应模拟1 1 1 1、观察者静止不动，、观察者静止不动，、观察者静止不动，、观察者静止不动，数经过的队伍中的人数经过的队伍中的人数
5、经过的队伍中的人数经过的队伍中的人数，每分钟假设有数，每分钟假设有数，每分钟假设有数，每分钟假设有30303030个人经过。个人经过。个人经过。个人经过。v测测2 2 2 2、当观察者逆着队伍、当观察者逆着队伍、当观察者逆着队伍、当观察者逆着队伍行走时，数经过的队伍行走时，数经过的队伍行走时，数经过的队伍行走时，数经过的队伍中的人数，每分钟将中的人数，每分钟将中的人数，每分钟将中的人数，每分钟将大大大大于于于于30303030个人经过。个人经过。个人经过。个人经过。v测测v测测=03 3 3 3、当观察者与队伍同向、当观察者与队伍同向、当观察者与队伍同向、当观察者与队伍同向行走且速度比队伍的小
6、行走且速度比队伍的小行走且速度比队伍的小行走且速度比队伍的小时，数经过的队伍中的时，数经过的队伍中的时，数经过的队伍中的时，数经过的队伍中的人数，每分钟将人数，每分钟将人数，每分钟将人数，每分钟将小于小于小于小于30303030个人经过。个人经过。个人经过。个人经过。第7页/共30页多普勒效应的成因多普勒效应的成因多普勒效应的成因多普勒效应的成因1 1、声源完成一次全振动，向外发出一个波长、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的波，频率表示单位时间内完成的全振动的次数，因此数，因此波源的频率等于单位时间内波源波源的频率等于单位时间内波源发出发出的完全波的
7、个数的完全波的个数。2 2、观察者听到的声音的音调，是、观察者听到的声音的音调，是观察者接收观察者接收到的频率，即单位时间内到的频率，即单位时间内接收接收到的完全波的到的完全波的个数个数。3 3、由于相对运动，声由于相对运动，声源的频率没有变化，而源的频率没有变化，而是观察者接收到的频率是观察者接收到的频率发生了变化。发生了变化。第8页/共30页 单位时间内波源发出几个完单位时间内波源发出几个完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就接全波，观察者在单位时间内就接全波，观察者在单位时间内就接全波，观察者在单位时间内就接收到几个完全波，故观察者接收收到几个完全波
8、，故观察者接收收到几个完全波，故观察者接收收到几个完全波，故观察者接收到的频率等于波源的频率。到的频率等于波源的频率。到的频率等于波源的频率。到的频率等于波源的频率。1 1、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、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多普勒效应的成因多普勒效应的成因多普勒效应的成因多普勒效应的成因2 2、观察者朝波源运动时、观察者朝波源运动时、观察者朝波源运动时、观察者朝波源运动时 观察者在单位时间内接收到观察者在单位时间内接收到观察者在单位时间内接收到观察者在单位时间内接收到的完全波的个数增多，即接收的完全波的个数增多，即接收的完全波的个数增
9、多，即接收的完全波的个数增多，即接收到的频率增大。到的频率增大。到的频率增大。到的频率增大。3 3、观察者远离波源运动时、观察者远离波源运动时、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观察者在单位时间内接收观察者在单位时间内接收观察者在单位时间内接收到的完全波的个数减少，即接到的完全波的个数减少，即接到的完全波的个数减少，即接到的完全波的个数减少，即接收到的频率减少。收到的频率减少。收到的频率减少。收到的频率减少。第9页/共30页 观察者感觉到波观察者感觉到波变得密集，即波长变得密集，即波长减小，接收到的频减小，接收到的频率增大。率增大。观察者感到波变得稀疏，即波长增
10、大，观察者感到波变得稀疏，即波长增大，接收到的频率减少。接收到的频率减少。1、波源朝观察者运动时、波源朝观察者运动时2、波源远离观察者运动时、波源远离观察者运动时多普勒效应的成因多普勒效应的成因多普勒效应的成因多普勒效应的成因第10页/共30页1 1、当当波波源源与与观观察察者者有有相相对对运运动动时时，如如果果二二者者相相互互接接近近，观观察察者者接接收收到到的的频频率率增增大大；如如果果二二者者相相互互远远离离，观观察察者者接接收收到到的的频频率率减小减小。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
11、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）。多普勒效应多普勒效应多普勒效应多普勒效应第11页/共30页多普勒效应多普勒效应多普勒效应多普勒效应第12页/共30页1 1 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 2 2 2）观察者离波源运动）观察者离波源运动）观察者离波源运动）观察者离波源运动1 1 1 1、波源不动，观察者相对波源运动、
12、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、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 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 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 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13页/共30页 多普勒效应是波动过程共有的特征，一切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。波（如电磁波和
13、光波）都能发生多普勒效应。应用应用应用应用1 1 1 1、雷达测速仪：、雷达测速仪：、雷达测速仪：、雷达测速仪：交通警察向行进中的交通警察向行进中的交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，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，由此可指示汽车化，由此可指示汽车化
14、，由此可指示汽车的速度。的速度。的速度。的速度。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第14页/共30页应用应用应用应用2 2 2 2、有经验的铁路工人可以从火车的汽笛声判断、有经验的铁路工人可以从火车的汽笛声判断、有经验的铁路工人可以从火车的汽笛声判断、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；火车的运动方向和快慢；火车的运动方向和快慢；火车的运动方向和快慢；有经验的战士可以从炮弹有经验的战士可以从炮弹有经验的战士可以从炮弹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飞行时的尖叫声判断飞行的炮弹是接近还是远去飞行时的尖叫声判断飞
15、行的炮弹是接近还是远去飞行时的尖叫声判断飞行的炮弹是接近还是远去。应用应用应用应用3 3 3 3、用多普勒效应测量其它星系向着还是远离地用多普勒效应测量其它星系向着还是远离地用多普勒效应测量其它星系向着还是远离地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。球运动的速率。球运动的速率。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，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，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，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
16、以算出星球靠近或远离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。我们的速度。我们的速度。我们的速度。应用应用应用应用4 4 4 4、临床上应用：彩色多普勒超声诊断系统、临床上应用：彩色多普勒超声诊断系统、临床上应用：彩色多普勒超声诊断系统、临床上应用：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后又被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医生向人体内发射频率已知的超声
17、波，超声波被血管中的血流反射后又被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“彩彩彩彩超超超超”，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。，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。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第15页/共30页
18、应用应用5 5、军事应用、军事应用(E-3(E-3“望楼望楼”预警机预警机)脉冲多普勒雷达，多谱勒导航仪脉冲多普勒雷达，多谱勒导航仪多普勒效应的应用多普勒效应的应用多普勒效应的应用多普勒效应的应用第16页/共30页波长：波长：17m-17mm17m-17mm科学漫步科学漫步科学漫步科学漫步1 1、可闻声波：、可闻声波：人耳能听到的声波，其人耳能听到的声波，其频率范围大致在频率范围大致在20Hz-20000Hz20Hz-20000Hz之间。之间。2 2、次声波：频率、次声波：频率低于低于20Hz20Hz的声波。不的声波。不能引起人类听觉器官的感觉。能引起人类听觉器官的感觉。3 3、超声波：频率、
19、超声波：频率高于高于20000Hz20000Hz的声波。的声波。不能引起人类听觉器官的感觉。不能引起人类听觉器官的感觉。第17页/共30页1 1、次次声声波波的的特特点点：次次声声波波由由于于频频率率小小,故故波波长长较长较长,易发生衍射易发生衍射,传播距离较远。传播距离较远。2 2 2 2、次次次次声声声声波波波波的的的的应应应应用用用用：通通通通过过过过次次次次声声声声波波波波探探探探知知知知几几几几千千千千千千千千米米米米外外外外的的的的核核核核武武武武器器器器试试试试验验验验和和和和导导导导弹弹弹弹的的的的发发发发射射射射，或或或或预预预预报报报报破破破破坏坏坏坏性性性性很很很很大大大
20、大的的的的海啸、台风海啸、台风海啸、台风海啸、台风。次声波次声波次声波次声波3 3 3 3、次声波对人体的影响、次声波对人体的影响、次声波对人体的影响、次声波对人体的影响1 1 1 1）次声波）次声波）次声波）次声波1-3Hz1-3Hz1-3Hz1-3Hz：可以使人产生恐惧，：可以使人产生恐惧，：可以使人产生恐惧，：可以使人产生恐惧，地震前地震前地震前地震前动物的不安，也是这个频率的次声动物的不安，也是这个频率的次声动物的不安，也是这个频率的次声动物的不安，也是这个频率的次声波引起；波引起；波引起；波引起；2 2 2 2）次声波）次声波）次声波）次声波3-6Hz3-6Hz3-6Hz3-6Hz：
21、能使人精神失常，失去理智；：能使人精神失常，失去理智；：能使人精神失常，失去理智；：能使人精神失常，失去理智；3 3 3 3）次声波）次声波）次声波）次声波8-12Hz8-12Hz8-12Hz8-12Hz：可以使人思维集中，增强记忆力；：可以使人思维集中，增强记忆力；：可以使人思维集中，增强记忆力；：可以使人思维集中，增强记忆力；4 4 4 4）太强太强太强太强的次声波将使人感到烦躁、耳鸣、头痛、恶心和心悸，人的的次声波将使人感到烦躁、耳鸣、头痛、恶心和心悸，人的的次声波将使人感到烦躁、耳鸣、头痛、恶心和心悸，人的的次声波将使人感到烦躁、耳鸣、头痛、恶心和心悸，人的晕船和晕车晕船和晕车晕船和晕
22、车晕船和晕车就是由于机械振动、空气和海浪摩擦发生的次声波引起；就是由于机械振动、空气和海浪摩擦发生的次声波引起；就是由于机械振动、空气和海浪摩擦发生的次声波引起；就是由于机械振动、空气和海浪摩擦发生的次声波引起；特别强特别强特别强特别强的次声波还会的次声波还会的次声波还会的次声波还会使人四肢麻木、耳聋、鼻孔出血、内脏破裂，直至死亡。使人四肢麻木、耳聋、鼻孔出血、内脏破裂，直至死亡。使人四肢麻木、耳聋、鼻孔出血、内脏破裂，直至死亡。使人四肢麻木、耳聋、鼻孔出血、内脏破裂，直至死亡。第18页/共30页超声波超声波超声波超声波1 1 1 1、超声波的能量很大：理论研究表明，在振幅相同、超声波的能量很
23、大：理论研究表明，在振幅相同、超声波的能量很大：理论研究表明，在振幅相同、超声波的能量很大：理论研究表明，在振幅相同的情况下，一个物体的的情况下，一个物体的的情况下，一个物体的的情况下，一个物体的振动能量跟振动频率的二次振动能量跟振动频率的二次振动能量跟振动频率的二次振动能量跟振动频率的二次方成正比方成正比方成正比方成正比。超声波的频率很高，因而能量很大。超声波的频率很高，因而能量很大。超声波的频率很高，因而能量很大。超声波的频率很高，因而能量很大。2 2 2 2、超声波沿直线传播：因为、超声波沿直线传播：因为、超声波沿直线传播：因为、超声波沿直线传播：因为超声波的波长很短超声波的波长很短超声
24、波的波长很短超声波的波长很短，不易绕过障碍物发生明显的衍射现象，故超声波基不易绕过障碍物发生明显的衍射现象，故超声波基不易绕过障碍物发生明显的衍射现象，故超声波基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。本上沿直线传播。本上沿直线传播。本上沿直线传播。应用应用应用应用1 1 1 1、超声波加湿器超声波加湿器超声波加湿器超声波加湿器的基本的基本的基本的基本原理：利用原理：利用原理：利用原理：利用超声波的剧烈振动超声波的剧烈振动超声波的剧烈振动超声波的剧烈振动可以把普通水可以把普通水可以把普通水可以把普通水“打碎打碎打碎打碎”成直径成直径成直径成直径仅为几微米的小水珠，变成雾仅为
25、几微米的小水珠，变成雾仅为几微米的小水珠，变成雾仅为几微米的小水珠，变成雾气喷散到房间的空气中，增大气喷散到房间的空气中，增大气喷散到房间的空气中，增大气喷散到房间的空气中，增大房间中空气的湿度房间中空气的湿度房间中空气的湿度房间中空气的湿度第19页/共30页超声波超声波超声波超声波应用应用应用应用2 2 2 2、超声波雾化器超声波雾化器超声波雾化器超声波雾化器：超声波：超声波：超声波：超声波还可以把药物击碎成微粒和空还可以把药物击碎成微粒和空还可以把药物击碎成微粒和空还可以把药物击碎成微粒和空气混合形成气混合形成气混合形成气混合形成“药雾药雾药雾药雾”，病人吸，病人吸，病人吸，病人吸入后，可
26、以治疗肺部和气管类入后，可以治疗肺部和气管类入后，可以治疗肺部和气管类入后，可以治疗肺部和气管类疾病，如咽喉炎和气管炎。疾病，如咽喉炎和气管炎。疾病，如咽喉炎和气管炎。疾病，如咽喉炎和气管炎。应用应用应用应用3 3 3 3、治疗各种结石疾病：利用超声波的、治疗各种结石疾病：利用超声波的、治疗各种结石疾病：利用超声波的、治疗各种结石疾病：利用超声波的巨大能量巨大能量巨大能量巨大能量还可以把人体内的还可以把人体内的还可以把人体内的还可以把人体内的结石击碎结石击碎结石击碎结石击碎。应用应用应用应用4 4 4 4、按摩疗效按摩疗效按摩疗效按摩疗效：利用超声波作用于人体时。机：利用超声波作用于人体时。机
27、：利用超声波作用于人体时。机：利用超声波作用于人体时。机体细胞受到振荡和刺激，可起按摩作用，治疗神经体细胞受到振荡和刺激，可起按摩作用，治疗神经体细胞受到振荡和刺激，可起按摩作用，治疗神经体细胞受到振荡和刺激，可起按摩作用，治疗神经痛等疾患。痛等疾患。痛等疾患。痛等疾患。应用应用应用应用5 5 5 5、用超声波、用超声波、用超声波、用超声波消毒灭菌消毒灭菌消毒灭菌消毒灭菌也是有效的。例如用超声也是有效的。例如用超声也是有效的。例如用超声也是有效的。例如用超声波来给牛奶消毒，效果良好，而且能避免煮沸法对波来给牛奶消毒，效果良好，而且能避免煮沸法对波来给牛奶消毒，效果良好，而且能避免煮沸法对波来给
28、牛奶消毒，效果良好，而且能避免煮沸法对营养成分的破坏营养成分的破坏营养成分的破坏营养成分的破坏第20页/共30页超声波超声波超声波超声波应用应用应用应用6 6 6 6、超声波探伤超声波探伤超声波探伤超声波探伤：由于超声波的穿透能力很强，：由于超声波的穿透能力很强，：由于超声波的穿透能力很强，：由于超声波的穿透能力很强，可以制成超声波探伤仪，用来探查金属、陶瓷、混可以制成超声波探伤仪，用来探查金属、陶瓷、混可以制成超声波探伤仪，用来探查金属、陶瓷、混可以制成超声波探伤仪，用来探查金属、陶瓷、混凝土制品，甚至水库大坝，检查内部是否有气泡、凝土制品，甚至水库大坝，检查内部是否有气泡、凝土制品，甚至水
29、库大坝，检查内部是否有气泡、凝土制品，甚至水库大坝，检查内部是否有气泡、空洞和裂纹等缺陷。空洞和裂纹等缺陷。空洞和裂纹等缺陷。空洞和裂纹等缺陷。第21页/共30页超声波超声波超声波超声波应用应用应用应用7 7 7 7、B B B B超超超超：就是利用超声波的发射，来探查人体：就是利用超声波的发射，来探查人体：就是利用超声波的发射，来探查人体：就是利用超声波的发射，来探查人体内部的各种器官、组织等有无异常，还可以确定肿内部的各种器官、组织等有无异常，还可以确定肿内部的各种器官、组织等有无异常，还可以确定肿内部的各种器官、组织等有无异常，还可以确定肿瘤的有无、位置和大小等等瘤的有无、位置和大小等等
30、瘤的有无、位置和大小等等瘤的有无、位置和大小等等第22页/共30页超声波超声波超声波超声波应用应用应用应用8 8 8 8、利用超声波、利用超声波、利用超声波、利用超声波清洗污垢清洗污垢清洗污垢清洗污垢：金属零件、玻璃和陶：金属零件、玻璃和陶：金属零件、玻璃和陶：金属零件、玻璃和陶瓷制品的除垢是件麻烦事，但如果在放有这些物品瓷制品的除垢是件麻烦事，但如果在放有这些物品瓷制品的除垢是件麻烦事，但如果在放有这些物品瓷制品的除垢是件麻烦事，但如果在放有这些物品的清洗液中通入超声波，清洗液的的清洗液中通入超声波，清洗液的的清洗液中通入超声波，清洗液的的清洗液中通入超声波，清洗液的剧烈振动剧烈振动剧烈振动
31、剧烈振动冲击物冲击物冲击物冲击物品上的污垢，能够很快清洗干净。品上的污垢，能够很快清洗干净。品上的污垢，能够很快清洗干净。品上的污垢，能够很快清洗干净。应用应用应用应用9 9 9 9、声呐声呐声呐声呐：超声波在水中传播：超声波在水中传播：超声波在水中传播：超声波在水中传播的距离要比光波和无线电波远得多。的距离要比光波和无线电波远得多。的距离要比光波和无线电波远得多。的距离要比光波和无线电波远得多。水声测位仪水声测位仪水声测位仪水声测位仪就是根据超声波的这种就是根据超声波的这种就是根据超声波的这种就是根据超声波的这种特性制成的装置，这种装置既能发特性制成的装置，这种装置既能发特性制成的装置，这种
32、装置既能发特性制成的装置，这种装置既能发出短促的超声波脉冲又能接收被出短促的超声波脉冲又能接收被出短促的超声波脉冲又能接收被出短促的超声波脉冲又能接收被潜艇、鱼群或海底反射回来的超声潜艇、鱼群或海底反射回来的超声潜艇、鱼群或海底反射回来的超声潜艇、鱼群或海底反射回来的超声波，根据反射波滞后的时间和波速，波，根据反射波滞后的时间和波速，波，根据反射波滞后的时间和波速，波，根据反射波滞后的时间和波速，就可以确定潜艇、鱼群的位置或海就可以确定潜艇、鱼群的位置或海就可以确定潜艇、鱼群的位置或海就可以确定潜艇、鱼群的位置或海水深度水深度水深度水深度第23页/共30页仿生学仿生学仿生学仿生学1 1、很多动
33、物都有完善的发射和接收超声波、很多动物都有完善的发射和接收超声波、很多动物都有完善的发射和接收超声波、很多动物都有完善的发射和接收超声波的器官。以昆虫为食的蝙蝠，视觉很差，的器官。以昆虫为食的蝙蝠，视觉很差，的器官。以昆虫为食的蝙蝠，视觉很差，的器官。以昆虫为食的蝙蝠，视觉很差，飞行中不断发出超声波的脉冲，依靠昆虫飞行中不断发出超声波的脉冲，依靠昆虫飞行中不断发出超声波的脉冲，依靠昆虫飞行中不断发出超声波的脉冲，依靠昆虫身体的反射波来发现食物。身体的反射波来发现食物。身体的反射波来发现食物。身体的反射波来发现食物。海豚海豚海豚海豚也有完善也有完善也有完善也有完善的的的的“声呐声呐声呐声呐”系统
34、，使它能在混浊的水中准系统，使它能在混浊的水中准系统，使它能在混浊的水中准系统，使它能在混浊的水中准确地确定远处小鱼的位置。确地确定远处小鱼的位置。确地确定远处小鱼的位置。确地确定远处小鱼的位置。2 2 2 2、现代的、现代的、现代的、现代的无线电定位器无线电定位器无线电定位器无线电定位器雷达雷达雷达雷达，质量有几十、几百、几千千克，蝙蝠的超声定，质量有几十、几百、几千千克，蝙蝠的超声定，质量有几十、几百、几千千克，蝙蝠的超声定，质量有几十、几百、几千千克，蝙蝠的超声定位系统只有几分之一克，而在一些重要性能上，如确定目标方位的精确度、抗干扰位系统只有几分之一克，而在一些重要性能上，如确定目标方
35、位的精确度、抗干扰位系统只有几分之一克，而在一些重要性能上，如确定目标方位的精确度、抗干扰位系统只有几分之一克，而在一些重要性能上，如确定目标方位的精确度、抗干扰的能力等都远优于现代的无线电定位器。深入研究动物身上各种器官的功能和构造，的能力等都远优于现代的无线电定位器。深入研究动物身上各种器官的功能和构造，的能力等都远优于现代的无线电定位器。深入研究动物身上各种器官的功能和构造，的能力等都远优于现代的无线电定位器。深入研究动物身上各种器官的功能和构造，将获得的知识用来改进现有的设备和创制新的设备，这就是近几十年来发展起来的将获得的知识用来改进现有的设备和创制新的设备，这就是近几十年来发展起来
36、的将获得的知识用来改进现有的设备和创制新的设备，这就是近几十年来发展起来的将获得的知识用来改进现有的设备和创制新的设备，这就是近几十年来发展起来的一门新学科一门新学科一门新学科一门新学科仿生学仿生学仿生学仿生学。第24页/共30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（、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
37、变多普勒效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（、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变高变高变
38、高变高 B B B B不变高不变高不变高不变高 C C C C越来越沉越来越沉越来越沉越来越沉 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C CA A课后练习课后练习第25页/共30页3 3、下列说法正确的是、下列说法正确的是(在空气中传播在空气中传播)（）A A、超声波的传播速度大于次声波的传播速度、超声波的传播速度大于次声波的传播速度B B、超声波的传播速度等于次声波的传播速度、超声波的传播速度等于次声波的传播速度C C、蝙蝠有发达的视觉、蝙蝠有发达的视觉D D、蝙蝠有很完善的发射和接收超声波的器官、蝙蝠有
39、很完善的发射和接收超声波的器官BDBD课后练习课后练习第26页/共30页4 4、海豚具有完善的发射和接收超声波器官，、海豚具有完善的发射和接收超声波器官，在一些重要性能上，如确定方位的灵敏度，在一些重要性能上，如确定方位的灵敏度，都远远优于现代的无线电定位系统，它发射都远远优于现代的无线电定位系统，它发射的波比无线电的微波（的波比无线电的微波（）A A、速度快，方向性好、速度快，方向性好B B、频率高，抗干扰能力强、频率高，抗干扰能力强C C、波长小，传播距离远、波长小，传播距离远D D、在介质中衰减小，传播距离远、在介质中衰减小，传播距离远D D课后练习课后练习第27页/共30页课后练习课后
40、练习5 5 5 5、以速度、以速度、以速度、以速度u=20m/su=20m/su=20m/su=20m/s奔驰的火车奔驰的火车奔驰的火车奔驰的火车,鸣笛声频率为鸣笛声频率为鸣笛声频率为鸣笛声频率为275Hz,275Hz,275Hz,275Hz,已知常温下空气中的声速已知常温下空气中的声速已知常温下空气中的声速已知常温下空气中的声速v=340m/sv=340m/sv=340m/sv=340m/s。当火车驶来时当火车驶来时当火车驶来时当火车驶来时,站在铁道旁的观察者听到的笛站在铁道旁的观察者听到的笛站在铁道旁的观察者听到的笛站在铁道旁的观察者听到的笛声频率是多少？声频率是多少？声频率是多少？声频率
41、是多少？当火车驶去时当火车驶去时当火车驶去时当火车驶去时,站在铁道旁的观察者听到的笛站在铁道旁的观察者听到的笛站在铁道旁的观察者听到的笛站在铁道旁的观察者听到的笛声频率是多少？声频率是多少？声频率是多少？声频率是多少？292Hz260Hz6 6 6 6、一个观察者在铁路附近，当火车驶近时，他听、一个观察者在铁路附近，当火车驶近时，他听、一个观察者在铁路附近，当火车驶近时，他听、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到的汽笛声频率为到的汽笛声频率为到的汽笛声频率为f f f f1 1 1 1=440Hz=440Hz=440Hz=440Hz，当火车驶远时，他听，当火车驶远时，他听
42、，当火车驶远时，他听，当火车驶远时，他听到的频率为到的频率为到的频率为到的频率为f f f f2 2 2 2=392Hz=392Hz=392Hz=392Hz，在大气中声音速度为，在大气中声音速度为，在大气中声音速度为，在大气中声音速度为330m/s330m/s330m/s330m/s，求火车的速度？，求火车的速度？，求火车的速度？，求火车的速度？19m/s第28页/共30页17.917.97 7 7 7、图、图、图、图A A A A是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测
43、速仪发出并是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度体的速度体的速度体的速度.图图图图B B B B中中中中p p p p1 1 1 1、p p p p2 2 2 2是测速仪发出的超声波信号，是测速仪发出的超声波信号，是测速仪发出的超声波信号，是测速仪发出的超声波信号，n n n n1 1 1 1、n n n n2 2
44、 2 2分别是分别是分别是分别是p p p p1 1 1 1、p p p p2 2 2 2由由由由汽车反射回来的信号汽车反射回来的信号汽车反射回来的信号汽车反射回来的信号.设测速仪匀速扫描，设测速仪匀速扫描，设测速仪匀速扫描，设测速仪匀速扫描，p p p p1 1 1 1、p p p p2 2 2 2之间的时间间隔之间的时间间隔之间的时间间隔之间的时间间隔t=1.0st=1.0st=1.0st=1.0s，超声波在空气中传播的速度是，超声波在空气中传播的速度是，超声波在空气中传播的速度是，超声波在空气中传播的速度是v v v v=340m/s=340m/s=340m/s=340m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据，若汽车是匀速行驶的，则根据，若汽车是匀速行驶的，则根据，若汽车是匀速行驶的，则根据图图图图B B B B可知，汽车在接收到可知，汽车在接收到可知，汽车在接收到可知，汽车在接收到p p p p1 1 1 1、p p p p2 2 2 2两个信号之间的时间内前进的距离是两个信号之间的时间内前进的距离是两个信号之间的时间内前进的距离是两个信号之间的时间内前进的距离是 m m m m，汽车的速度是，汽车的速度是，汽车的速度是，汽车的速度是_ m/sm/sm/sm/s。1717课后练习课后练习第29页/共30页感谢您的观看。第30页/共30页