《多普勒效應(yīng)》 全省一等獎

多普勒效應(yīng)1．知道波源頻率與觀察者接收到的頻率

的區(qū)別。2．知道什么是多普勒效應(yīng)，知道它是波

源與觀察者之間有相對運動時產(chǎn)生的

現(xiàn)象。3．了解多普勒效應(yīng)的一些應(yīng)用。4．通過改變波源與觀察者的距離，培養(yǎng)

學(xué)生利用控制變量法分析問題的能力。1．多普勒效應(yīng)(1)音調(diào)：音調(diào)由

決定，

高則音調(diào)高，

低則音調(diào)低。(2)多普勒效應(yīng)：波源與觀察者互相靠近或者互相遠(yuǎn)離時，接收到的

都會發(fā)生變化的現(xiàn)象。頻率頻率頻率

波的頻率2．多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因(1)波源與觀察者相對靜止時，1s內(nèi)通過觀察者的波峰(或密部)的數(shù)目是

的，觀察者觀測到的頻率

波源振動的頻率。(2)當(dāng)波源與觀察者相互靠近時，1s內(nèi)通過觀察者的波峰(或密部)的數(shù)目

，觀察到的頻率

；反之，當(dāng)波源與觀察者互相遠(yuǎn)離時，觀察到的頻率

。一定等于增加增加變小頻率已知反射波3．多普勒效應(yīng)的應(yīng)(1)測車輛速度：交警向行進中的車輛發(fā)射

的超聲波，同時測量

的頻率，根據(jù)反射波頻率

就能知道車輛的速度。(2)測星球速度：測量星球上某些元素發(fā)出的光波的

。然后與地球上這些元素

時發(fā)光的頻率對照，可得星球的速度。(3)測血流速度：向人體內(nèi)發(fā)射

的超聲波，超聲波被血管中的血流

后又被儀器接收，測出反射波的

，就可得血流速度。

變化的多少頻率靜止已知頻率反射頻率變化1．關(guān)于多普勒效應(yīng)，下列說法正確的是 (

)A．多普勒效應(yīng)是由于波的干涉引起的B．多普勒效應(yīng)說明波源的頻率發(fā)生變化C．多普勒效應(yīng)是由于波源與觀察者之間有相對運動而產(chǎn)

生的D．只有聲波才可以產(chǎn)生多普勒效應(yīng)解析：多普勒效應(yīng)是波源與觀察者之間有相對運動時，觀察者接收的頻率與波源頻率不同的現(xiàn)象。此過程波源的頻率不變，C正確，A、B均錯誤；一切波均可發(fā)生多普勒效應(yīng)現(xiàn)象，故D錯誤。答案：C2．下面哪些應(yīng)用是利用了多普勒效應(yīng) (

)A．利用地球上接收到遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的光波的頻率來

判斷遙遠(yuǎn)天體相對于地球的運動速度B．交通警察向行進中的汽車發(fā)射一個已知頻率的電

磁波，波被運動的汽車反射回來時，根據(jù)接收到

的頻率發(fā)生的變化，就可知汽車的速度，以便于

交通管理C．鐵路工人用耳貼在鐵軌上可判斷火車的運動情況D．有經(jīng)驗的戰(zhàn)士從炮彈飛行的尖叫聲判斷飛行炮彈

是接近還是遠(yuǎn)去解析：凡是波都具有多普勒效應(yīng)，因此利用光波的多普勒效應(yīng)便可以測定遙遠(yuǎn)天體相對于地球的運動速度，A選項正確。被反射的電磁波，相當(dāng)于一個運動的物體發(fā)出的電磁波，其頻率發(fā)生變化，由多普勒效應(yīng)可求出運動物體的速度，B選項正確。鐵路工人根據(jù)振動的強弱而對列車的運動作出判斷，C選項錯誤。炮彈飛行，與空氣摩擦產(chǎn)生聲波，人耳接收到的頻率與炮彈的相對運動方向有關(guān)，D選項正確。答案：ABD3．波源和觀察者相向運動，則觀察者單位時間內(nèi)感覺

到的波的個數(shù) (

)A．增加 B．減少C．不變 D．不一定解析：由多普勒效應(yīng)知當(dāng)觀察者與聲源間距離減小時，接收到的頻率增加。答案：A(1)多普勒效應(yīng)的產(chǎn)生：

聲源完成一次全振動，向外發(fā)出一個波長的波，稱為一個完全波。頻率表示單位時間內(nèi)完成的全振動的次數(shù)，因此波源的頻率又等于單位時間內(nèi)波源發(fā)出的完全波的個數(shù)。

觀察者聽到的聲音的音調(diào)，是由觀察者接收到的頻率，即單位時間內(nèi)接收到的完全波的個數(shù)決定的。

①波源和觀察者相對靜止。觀察者接收到的頻率等于波源的頻率。

②波源和觀察者有相對運動。觀察者在單位時間內(nèi)接收到的完全波的個數(shù)發(fā)生變化，即感覺到波的頻率發(fā)生變化。波源與觀察者如果相互靠近，觀察者接收到的頻率增大；二者如果相互遠(yuǎn)離，觀察者接收到的頻率減小。(2)多普勒效應(yīng)是波的特性，不只是機械波會產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，后面所學(xué)的光波、電磁波也會產(chǎn)生這一現(xiàn)象。[名師點睛]發(fā)生多普勒效應(yīng)是由于波源與觀察者發(fā)生了相對運動，而不是波源的運動或觀察者運動。1．假如一輛汽車在靜止時喇叭發(fā)出聲音的頻率是300Hz，在汽車向你駛來又擦身而過的過程中，下列說法正確的是(

)A．當(dāng)汽車向你駛來時，聽到喇叭聲音的頻率大于300HzB．當(dāng)汽車向你駛來時，聽到喇叭聲音的頻率小于300HzC．當(dāng)汽車和你擦身而過后，聽到喇叭聲音的頻率大于300HzD．當(dāng)汽車和你擦身而過后，聽到喇叭聲音的頻率小于300Hz[審題指導(dǎo)]

(1)當(dāng)觀察者與波源的距離減小時，觀察者接收到的頻率變大。(2)當(dāng)觀察者與波源的距離增大時，觀察者接收到的頻率變小。[解析]當(dāng)汽車向你駛來時，兩者距離減小，你接收的聲波個數(shù)增多，頻率升高，將大于300Hz，故A選項正確；當(dāng)汽車和你擦身而過后，兩者距離變大，你接收的聲波個數(shù)減少，頻率降低，將小于300Hz，故D選項正確。[答案]

AD(1)發(fā)生多普勒效應(yīng)的條件是聲源和觀察者之間有相對運動。(2)發(fā)生多普勒效應(yīng)時，只是觀察者接收到的頻率相對于波源頻率發(fā)生了變化，而波源頻率不變。相對位置圖示結(jié)論波源S和觀察者A相對介質(zhì)不動f波源＝f觀察者，音調(diào)不變波源S不動，觀察者A運動，由A→B或A→C若靠近波源，由A→B則f波源＜f觀察者，音調(diào)變高；若遠(yuǎn)離波源，由A→C則f波源＞f觀察者，音調(diào)變低觀察者A不動，波源S運動，由S→S2f波源＜f觀察者，音調(diào)變高2．公路巡警開車在高速公路上以100km/h的恒定速度巡查，在同一車道上巡警車向前方的一輛轎車發(fā)出一個已知頻率的電磁波，結(jié)果該電磁波被那輛轎車反射回來時，巡警車接收到的電磁波頻率比發(fā)出時低。(1)此現(xiàn)象屬于 (

)A．波的衍射 B．波的干涉C．多普勒效應(yīng) D．波的反射(2)若該路段限速為100km/h，則轎車是否超速？(3)若轎車以20m/s的速度行進，反射回的頻率應(yīng)怎樣變化？

[解析]

(1)巡警車接收到的電磁波頻率比發(fā)出時低，此現(xiàn)象為多普勒效應(yīng)。(2)因警車接收到的頻率變低，由多普勒效應(yīng)知警車與轎車在相互遠(yuǎn)離，而警車車速恒定又在后面，可判斷轎車車速比警車車速大，故該車超速。(3)若該車以20m/s的速度行進時，此時警車與轎車在相互靠近，由多普勒效應(yīng)知反射回的頻率應(yīng)變高。