第12章 第5节　多普勒效应.ppt

一、多普勒效应 1．定义： 多普勒效应指由于波源与观察者之间有___________，使观察者接收到的波的________发生变化的现象． 2．现象分析 (1)当波源与观察者相对静止时，单位时间内通过观察者的波峰(或密部)的数目是________的，观察者感觉到的频率________波源振动的频率． (2)当波源与观察者相互靠近时，单位时间内通过观察者的波峰(或密部)的数目________，观察者感觉到的频率________波源的频率，即感觉到的频率________． (3)当波源与观察者相互远离时，观察者感觉到的频率________． 二、多普勒效应的应用 1．交通 大城市中的一些路段通常需要限制车速，如学校附近，在公路上安装__________________便可监视过往车辆的行驶速度是否符合要求． 2．测天体运动 通过测量某天体上某些元素发出的光波的________，就可以算出此天体相对地球的运动速度． 3．医疗 医院里用的________通过测定____________，可以检查大脑、眼底等处的血管病变． 4．军事 以炮弹飞行的________判断炮弹的飞行方向． 发生多普勒效应的几种情况 新型列车动车组速度可达200 km/h，与该车汽笛声的音调相比： (1)站在车运动前方路旁的人听起来音调_______(选填“偏高”或“偏低”)． 站在车运动后方路旁的人听起来音调_______(选填“偏高”或“偏低”)． (2)迎面来的另一列车上的乘客听起来音调怎样？此时列车汽笛声的音调变化了吗？ (3)坐在新型列车动车组上的乘客听起来音调怎样？ 思路点拨：知道频率和音调的关系，正确分析由波源与观察者之间有相对运动时而引起观察者接收到的频率的变化，然后确定音调的变化． 解析：(1)站在车运动前方的人与列车在靠近，因此听起来，音调偏高，站在车运动后方的人与列车在远离，因此听起来音调偏低． (2)迎面来的另一列车上的乘客听起来音调偏高，此时列车汽笛声的音调不变． (3)坐在新型列车动车组上的乘客与该列车的相对位置不变，故听起来音调不变． 答案：(1)偏高　偏低　(2)偏高　不变　(3)不变 【题后总结】观察者听到的音调的高低取决于他接收到的声波频率的大小．在声源发声频率不变的情况下，观察者接收到的频率的变化情况取决于两者之间是否有相对运动以及相对运动速度的方向和大小． 【训练】 1．(多选)火车上有一个声源发出频率一定的乐音．当火车静止、观察者也静止时，观察者听到并记住了这个乐音的音调．以下情况中，观察者听到这个乐音的音调比原来降低的是 (　　) A．观察者静止，火车向他驶来 B．观察者静止，火车离他驶去 C．火车静止，观察者乘汽车向着火车运动 D．火车静止，观察者乘汽车远离火车运动 解析：当观察者与声源相向运动时，观察者接收到的声波的个数增多，所以观察者接收到的频率升高，听到乐音的音调比原来要高．当观察者与声源背向运动时，观察者接收的声波的个数减少，所以观察者接收到的频率降低，听到乐音的音调比原来降低了．综上所述，选项B、D正确． 答案：BD 2．公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波，如果该电磁波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的电磁波频率比发出时低，说明那辆轿车的车速(　　) A．高于100 km/h　 B．低于100 km/h C．等于100 km/h　 D．无法确定 解析：本题以实例的形式考查对多普勒效应的理解，因警车(观察者)接收到的电磁波比发出时低，由多普勒效应可知，警车与轿车在相互远离，而警车的速度恒定且在后面，可判断轿车车速比警车大，故选项A正确，选项B、C、D错误． 答案：A 3．(多选)下列哪些应用是利用了多普勒效应(　　) A．利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度 B．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，根据接收到的频率发生的变化，就可知汽车的速度，以便于交通管理 C．铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况 D．有经验的战士从炮弹飞行的尖叫声判断飞行炮弹是接近还是远去 解析：凡是波都具有多普勒效应，因此利用光波的多普勒效应便可以测定遥远天体相对于地球的运动速度，选项A正确．由多普勒效应可知，选项B正确．铁路工人能根据声音在固体中的传播而对列车的运动作出判断，但不是利用多普勒效应，选项C错误．炮弹飞行，与空气摩擦产生声波，人耳接收到的频率与炮弹的相对运动方向有关，选项D正确． 答案：ABD 4.如图所示是一波源O做匀速直线运动时在均匀介质中产生球面波的情况，则(　　) 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