2019-2020学年度人教版选修3-4 12.5多普勒效应 教案(4)
2019-2020学年度人教版选修3-4 12.5多普勒效应 教案(4)第2页

解释:

  (1)音调是由频率决定的.

我们在初中学过声音是由振动产生的,振动的频率决定声波的音调.

演示课件:声波的波面图.

说明: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.

如右图所示,当波源S和观察者A都不动,若波源频率为20Hz,则波源每秒发出20个完全波,这20个完全波通过观察者的时间为1S,即观察者每秒接收20个完全波,因此观察者接收到的波的频率没有改变,听到的是"原声原调".

  (2)当波源和观察者有相对运动时,观察者接收到的频率会改变.

演示课件:波源相对介质不动,观察者朝着波源运动的情况.

可以看到,在单位时间内,观察者接收到的完全波的个数增多,即接收到的频率增大.

举例:如右图所示,波源不动,观察者向波源由A点经1秒钟运动到B点,虽然波源每秒仍发出20个完全波,但观察者每秒接收到21个完全波,即接收到的频率增大.

  同样的道理,当观察者远离波源,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.

  演示课件:观察者相对介质不动,波源向着观察者运动的情况.

可以看到,波源向右运动时,波源右方的波面变得密集,左方的波面变得稀疏,也就是说,波源右方的波长变短,左方的波长变长,如右图所示,因此,当观察者在波源右方时,单位时间内接收到的完全波的个数增多,即接收的频率增大.同理,当观察者在波源左方时,接收到的频率减小.

  师生共同总结:

声源和观察者相对位置变化与音调变化的关系: