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1、 高二物理导学案3-4 125 多普勒效应 编写人：孙素霞 审核人：李士高基础梳理 当火车向你驶来时，你会听到汽笛的音调慢慢变高；当火车离你而去时，你会听到汽笛的音调慢慢变低，同一个汽笛发声为什么会产生两种不同的现象呢？一、多普勒效应1当波源和观察者之间有相对运动时，观察者会感到 发生变化的现象，叫多普勒效应这一效应是奥地利物理学家多普勒在1842年首先发现的，所以称为多普勒效应2多普勒效应是在 与 之间有相对运动时产生的现象.3不仅是机械波，以后要学到的电磁波和光波，也会发生多普勒效应，多普勒效应是波动过程 的特征.二、多普勒效应的成因1. 波源的频率与观察者接收到的频率：波源的频率等于 内
2、波源发出的完全波的个数这时因为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观察者接收到的频率等于观察者在 内接收到的完全波的个数2多普勒效应的产生（1）当波源和观察者相对于介质都不动时，观察者接收到波的频率 波源的频率（2）波源相对于介质不动，当观察者朝着波源运动时，观察者接收到的频率 ；当观察者远离波源时，观察者接收到的频率 当观察者的速度与波速相等时接收不到波，此时接收到的频率变为 （3）观察者相对于介质不动，当波源接近观察者时，观察者接收到的频率 ；波源远离观察者时，观察者接收到的频率 可见，当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，观察者接收到的频
3、率增大；如果二者远离，观察者接收到的频率减小三、多普勒效应的应用1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.2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.3交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来时，接收到的频率发生变化，由此可指示汽车的速度.4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于地球的运动速度.典例剖析例1下列说法正确的是( )A只有声波才有多普勒效应B光波也有多普勒效应C只有机械波才有多普勒效应D电磁波不发生多普勒效应例2以下关于多普勒效应的说法正确的是（ ）A产生多普勒效应时，波源的振动频率一定
4、发生了变化B产生多普勒效应时，波源的振动频率并未改变C多普勒效应实际上是指波速相对介质发生变化D人与波源有相对运动时，观察到的频率一定发生变化例3频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动。以u表示声源的速度，V表示声波的速度（uV）表示接收器接收到的频率。若u增大，则（ ）A增大，V增大B增大，V不变C不变，V增大D减小，V不变例4 图10-7-1所示，为一波源O做匀速直线运动时在均匀介质中产生球面波的情形，则（ ）图10-7-1 A该波源正在移向a点B该波源正在移向b点C在a处观察波的频率变低D在b处观察波的频率变低同步训练1当火车进站鸣笛时，我们在车站听到的声调（ ）A变低 B不变
5、C变高 D无法判断2关于多普勒效应，下列说法正确的是（ ）A多普勒效应是由于波的干涉引起的B多普勒效应说明波源的频率发生了变化C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D多普勒效应是波共有的特性3如图10-7-2表示产生机械波的波源做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰图10-7-2 （1）该图表示的是（ ）A干涉现象 B衍射现象C反射现象 D多普勒效应（2）波源正在移向（ ）AA点 BB 点 CC 点 DD点（3）观察到波的频率最低的是点是（ ）AA点 BB 点 CC 点 DD点图10-7-3 4如图10-7-3所示，向左匀速运动的小车发出频率为f的声波，车左侧A处的人感受到的声波的频
6、率为f1，车右侧B处的人感受到的声波的频率为f2，则（ ）Af1f，f2f Bf1f Cf1f，f2f Df1f，f2f5有一种钢丝操纵做圆周飞行的模型飞机，装有两冲程的活塞式发动机作为动力操纵者站在圆心，在他听来，发动机工作时发出的声音的音调是平稳不变的场边的观察者则听到发动机声音的音调忽高忽低地做周期性变化，利用所学知识解释原因。 6一声源的发声频率为100Hz，当观察者以10m/s的速度向声源运动时，观察者感觉到的频率为多大？(设声音在空气中的传播速度为334m/s)参考答案：例题 1.B 2.BC 3.B 4.AD1C 2CD 3提示：（1）该图表示的是多普勒效应。正确选项为D。（2）从波长变化情况来看，波源正在移向A点，所以，选项A正确。（3）由于波源离B点，所以，观察到波的频率最低的点是B点。选项B正确。4D 5提示：由于操纵者站在圆心，发动机与操纵者的距离不变，而站在场边的观察者，发动机与其有时靠近有时远离，产生多普勒效应，所以音调忽高忽低。6解：当观察者静止不动时，观察者在1s内感受到的波数为100个，当观察者以10m/s的速度向波源运动时，观察者在1s内多感受到的波数为：s/10m/3.34m3个，则观察者感受到的频率为103Hz第 1 页 共 4 页
