5多普勒效應第三章1.多普勒效應波源與觀察者相互靠近或者相互遠離時,接收到的波的頻率都會發生變化的現象.2.多普勒效應產生的原因波源與觀察者之間的相互靠近或者相互遠離.3.多普勒效應的應用(1)測量汽車速度:交通警察向行進中的車輛發射頻率已知的超聲波,同時測量反射波的頻率,根據反射波頻率變化的多少就能知道車輛的速度.(2)測血液流速(彩超):醫生向人體內發射頻率已知的超聲波,超聲波被血管中的血流反射后又被儀器接收,測出反射波的頻率變化,就能知道血流的速度.(3)測星球速度:測量星球上某些元素發出的光波的頻率,然后與地球上這些元素靜止時發光的頻率對照,就可以算出星球靠近或遠離我們的速度.1.正誤判斷(1)產生多普勒效應時,波源的振動頻率并沒有發生變化.(

)答案

√(2)我們在劇場聽演唱會時,聽到的聲音頻率與聲源的頻率是不一致的.(

)解析

因為波源和觀察者的距離不變,聽到的聲音頻率與聲源的頻率是一致的.答案

×(3)人與波源有相對運動時,接收到的頻率一定發生變化.(

)解析

盡管觀察者與波源有相對運動,但只要兩者距離不變,此時就不會出現多普勒效應.答案

×(4)聲源與觀察者間的距離越近,越容易發生多普勒效應.(

)答案

×(5)只有聲波才能發生多普勒效應.(

)答案

×2.(多選)下面說法中正確的是(

)A.發生多普勒效應時,波源的頻率變化了B.發生多普勒效應時,觀察者接收到的頻率發生了變化C.多普勒效應是波源與觀察者之間有相對運動時產生的D.只要觀察者運動就會產生多普勒效應解析

發生多普勒效應時,觀察者接收到的頻率發生了變化,而波源的頻率并沒有改變,故選項A錯誤,選項B正確,當波源與觀察者之間有相對運動時會發生多普勒效應,選項C正確,D錯誤.答案

BC問題一多普勒效應的理解觀察者靜止不動,數經過的隊伍中的人數,每分鐘有30個人經過.(1)當觀察者逆著隊伍行走時,數經過的隊伍中的人數,每分鐘將有

(選填“大于”“小于”或“等于”)30個人經過.

(2)當觀察者與隊伍同向行走且速度比隊伍的小時,數經過的隊伍中的人數,每分鐘將有

(選填“大于”“小于”或“等于”)30個人經過.

要點提示

(1)大于

(2)小于

1.多普勒效應是指觀察者所接收到的波的頻率與波源頻率不同的現象,并不是接收到的波的強度發生變化的現象.2.發生多普勒效應時,波源的頻率并沒有變化,是接收者接收到的頻率(單位時間內接收到的完整波的個數)發生變化(大于或小于波源頻率).3.多普勒效應的產生不是取決于波源與觀察者之間的距離大小,而是取決于二者間距離是否變化.4.波源與觀察者相對位置變化與頻率的關系

相對位置圖

示結

論波源S和觀察者A相對靜止不動,如圖所示

f波源=f觀察者,音調不變波源S不動,觀察者A運動,由A向B或由A向C,如圖所示

①若靠近波源,由A向B,則f波源<f觀察者,音調變高;②若遠離波源,由A向C,則f波源>f觀察者,音調變低相對位置圖

示結

論觀察者A不動,波源S運動,由S向S1,如圖所示

f波源<f觀察者,音調變高5.多普勒效應的應用(1)超聲波測速交通警察向行進中的車輛發射頻率已知的超聲波,同時測量反射波的頻率,根據反射波頻率變化的多少就能知道車輛的速度.(2)醫用“彩超”醫生向人體內發射頻率已知的超聲波,超聲波被血管中的血流反射后又被儀器接收,測出反射波的頻率變化,就可算出血流的速度.(3)判斷火車的運動方向火車駛來時,由于多普勒效應,聽到的汽笛聲調比較高,感覺到尖銳刺耳;火車遠離時,聽到的汽笛聲調較低,聽起來較為低沉.(4)測星球速度測量星球上某些元素發出的光波的頻率,然后與地球上這些元素靜止時發光的頻率對照,可算出星球靠近或遠離我們的速度.例題新型列車動車組速度可達487.3km/h,與該車汽笛聲的音調相比.(1)站在車運動前方路旁的觀察者聽起來音調

(選填“偏高”或“偏低”).站在車運動后方路旁的觀察者聽起來音調

(選填“偏高”或“偏低”).

(2)迎面來的另一列車上的乘客聽起來音調怎樣?此時列車汽笛聲的音調變化了嗎?(3)坐在新型列車動車組上的乘客聽起來音調怎樣?解析

(1)站在車運動前方的觀察者與列車在靠近,因此聽起來音調偏高;站在車運動后方的觀察者與列車在遠離,因此聽起來音調偏低.(2)迎面來的另一列車上的乘客聽起來音調偏高;此時列車汽笛聲的音調不變.(3)坐在新型列車動車組上的乘客與該列車的相對位置不變,故聽起來音調不變.答案

(1)偏高

偏低

(2)偏高

不變

(3)不變要點筆記

觀察者聽到的音調的高、低取決于他接收到的聲波頻率的大小.在聲源發聲頻率不變的情況下,觀察者接收到的頻率的變化情況取決于兩者之間的距離是否變化.變式訓練在下列現象中,不能用多普勒效應解釋的是(

)A.醫生用超聲波檢查血流情況的“彩超”B.觀察者聽到遠去的列車發出的汽笛聲,音調會變低C.測量星球上發出的光波頻率與地球上的同種元素靜止時的發光頻率比較判斷星球的靠近或遠離D.雷雨天看到閃電后,稍過一會兒才能聽到雷聲解析

彩超是利用聲波的多普勒效應,故A正確;遠去的列車發出的聲音,由于多普勒效應音調變低,故B正確;測量星球上發出的光波頻率與地球上的同種元素靜止時的發光頻率可以根據多普勒效應判斷星球靠近或遠離,故C正確;先看到閃電后聽到雷聲是因為光的傳播速度大于聲音的傳播速度,故D錯誤.故選D.答案

D

當堂檢測1.下列應用中沒有應用多普勒效應的是(

)A.利用地球上接收到遙遠天體發出的光波的頻率來判斷遙遠天體相對于地球的運動速度B.交通警察向進行中的汽車發射一個已知頻率的電磁波,波被運動的汽車反射回來,根據接收到的頻率發生的變化,就知道汽車的速度,以便于進行交通管理C.鐵路工人將耳朵貼在鐵軌上可判斷火車運動情況D.有經驗的戰士從炮彈飛行的聲音判斷飛行炮彈是接近還是遠去解析

鐵路工人將耳朵貼在鐵軌上來判斷火車的運動情況,是利用聲音在鐵軌中的傳播速度大于在空氣中的傳播速度這一規律,故選項C沒有應用多普勒效應.答案

C2.以下關于多普勒效應的說法正確的是(

)A.產生多普勒效應時,波源的振動頻率發生變化B.產生多普勒效應時,波源的振動頻率并沒有發生變化C.多普勒效應實際上是指波速相對介質發生變化D.人與波源有相對運動時,接收到的頻率一定發生變化解析

當觀察者與波源有相對運動(接近或遠離)時,觀察者測得的頻率有變化,但波源的頻率不變.盡管觀察者與波源有相對運動,但只要兩者距離不變,此時就不會出現多普勒效應.答案

B3.上課時老師將一蜂鳴器固定在長竹竿的一端,然后使蜂鳴器快速水平旋轉,蜂鳴器音調變得忽高忽低.下列判斷正確的是(

)A.旋轉時蜂鳴器發聲的頻率變化了B.旋轉蜂鳴器改變了同學們聽到的聲音頻率C.蜂鳴器音調變高時,一定是向遠離觀