第三章 第四节XXXXX多普勒效应

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第四节 多普勒效应

[学习目标] 1.知道什么是多普勒效应,理解多普勒效应的形成原因.2.了解多普勒效应在生活中的应用,会用多普勒效应解释一些物理现象.



一、多普勒效应

1.多普勒效应

如果波源或观察者或两者都相对于传播介质运动,那么观察者的接收到的频率与波源发出的频率就不相同了,这种现象叫作多普勒效应.

2.多普勒效应产生的原因

(1)当波源与观察者相对静止时,1 s内通过观察者的完全波的数目是一定的,观测到的频率等于波源振动的频率.

(2)当波源与观察者相互接近时,1 s内通过观察者的完全波的数目增加,观测到的频率增加;反之,当波源与观察者相互远离时,观测到的频率减小.(均选填“增加”或“减小”)

二、多普勒效应的应用

1.多普勒测速

(1)铁路工人可以从笛声判断火车的运行方向和快慢.

(2)交通警察向行进中的车辆发射频率已知的电磁波,同时测量反射波的频率,根据反射波频率变化的多少,就能知道车辆的速度.

(3)由地球上接收到遥远天体发出的光波的频率,可以判断遥远天体相对地球的运动速度.

2.应用多普勒效应跟踪人造地球卫星.

3.利用超声波测血流速度

医生向人体内发射频率已知的超声波,测出被血管中的血流反射后的波的频率变化,就可知道血流的速度.



1.判断下列说法的正误.

(1)发生多普勒效应时,波源的频率发生了变化.( × )

(2)当波源和观察者向同一个方向运动时,一定发生多普勒效应.( × )

(3)当观察者远离波源运动时,观察者接收到的波的频率变大.( × )

(4)多普勒效应是由于波的干涉引起的.( × )

2.如图表示产生机械波的波源S做匀速运动的情况,图中的实线表示波峰.该图表示多普勒效应现象,观察到波的频率最高和最低的位置分别是________、________.



答案 A B



一、多普勒效应

导学探究

警车鸣笛从你身边飞速驶过,对于警车向你靠近和警车远离的过程,你会听到警笛的声音在变化.思考下列问题:(1)你听到警笛的音调有何不同?(2)实际上警笛的音调会变化吗?

(3)听到音调发生变化的原因是什么?

答案 (1)警车驶来时,音调变高;警车远离时,音调变低.

(2)实际上警笛的音调不会变化.

(3)警车与观察者如果相互靠近,观察者接收到的频率增加;二者如果相互远离,观察者接收到的频率减小,因此会感觉警笛音调变化.

知识深化

1.相对位置变化与频率的关系

相对位置

图示

结论



波源S和观察者A相对静止



f观察者=f波源

音调不变



波源S不动,观察者A运动,由A→B或A→C



若靠近波源,由A→B,则f观察者>f波源,音调变高;若远离波源,由A→C,则f观察者f波源

音调变高





2.成因归纳

(1)根据以上分析可以知道,发生多普勒效应时,一定是由于波源与观察者之间发生了相对运动,且两者间距发生变化.

(2)发生多普勒效应时,波源的频率保持不变,只是观察者接收到的频率发生了变化.

例1 (2021·*_**关于多普勒效应,下列说法正确的是(  )

A.产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化

B.观察者与声源间没有相对运动也可能产生多普勒效应

C.甲、乙两列车相向行驶,两车均鸣笛,且所发出的笛声频率相同,那么乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率低于他听到的乙车笛声频率

D.救护车迎面驶来时,听到的声音越来越尖的现象属于多普勒效应

答案 D

解析 产生多普勒效应的原因不是波源频率 内容过长,仅展示头部和尾部部分文字预览,全文请查看图片预览。 D.21个

答案 B

解析 波源频率为20 Hz,假设观察者不动,观察者每秒钟接收到20个完全波.由于题图中A、B间距离为一个波长,观察者与波源相互远离,所以1 s内观察者将比静止时少接收1个完全波,所以观察者接收到19个完全波.故选B.

11.(2022·*_**轮船在进港途中与港口间的距离随时间变化规律如图所示,则在港口所测到轮船上雾笛发出声音的频率是下列选项图中的(  )





答案 A

解析 轮船匀速靠近港口的过程中,测到的频率不随时间变化,但速度大时,频率大,由x-t图像可知,轮船靠近港口时三段时间内的速度关系为v1>v3>v2,可知f1>f3>f2,选项A符合题意.

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