資源簡介

5　多普勒效應
學習任務一　對多普勒效應的理解
[教材鏈接] 閱讀教材,填寫多普勒效應的相關知識.
(1)多普勒效應
①音調:音調由頻率決定,頻率高則音調高,頻率低則音調低.
②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　　　　都會發生變化的現象.
(2)多普勒效應產生的原因
①當波源與觀察者相對靜止時,1 s 內通過觀察者的波峰(或密部)的數目是　　　　的,觀測到的頻率　　　　波源振動的頻率.
②當波源與觀察者相互接近時,1 s內通過觀察者的波峰(或密部)的數目　　　　,觀測到的頻率　　　　;反之,當波源與觀察者相互遠離時,觀測到的頻率　　　　.
例1 新型列車動車組速度可達487.3 km/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
學習任務二　多普勒效應的應用
[物理觀念] 在日常生活中,有經驗的鐵路工人可以根據火車的汽笛聲判斷火車的運動方向和快慢.同時,多普勒效應在科學技術中有著廣泛的應用.
(1)多普勒測速儀.測速儀向行進中的汽車發射已知頻率的超聲波,超聲波被運動的汽車反射回來時,測速儀接收到的頻率發生變化,由此可知汽車的速度.
(2)在醫學方面,多普勒超聲診斷儀可以測出血液的流動速度,從而診斷出病情.
(3)電磁波的多普勒效應為跟蹤目標物(如導彈、云層等)提供了一種簡單的方法,在軍事、航天、氣象預報等領域有廣泛的應用(如根據多普勒效應可算出其他星球靠近或遠離地球運動的速率).
例2 公路巡警開車在高速公路上以100 km/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出一個已知頻率的超聲波,結果該超聲波被那輛轎車反射回來時,巡警車接收到的超聲波頻率比發出的低.
(1)此現象屬于　　　　(填選項前的字母).
A.波的衍射 B.波的干涉
C.多普勒效應 D.波的反射
(2)若該路段限速為100 km/h,則該轎車是否超速
(3)若該轎車以20 m/s的速度行進,反射回的頻率應怎樣變化
1.(多普勒效應的原理)[2022·余姚中學月考] 關于多普勒效應,下列說法正確的是 (　)
A.多普勒效應是由于波的干涉引起的
B.發生多普勒效應時,波源的頻率發生了改變
C.多普勒效應是由于波源與觀察者之間有相對運動而發生的
D.只有聲波才有多普勒效應
2.(多普勒效應的應用)下列事例中利用了多普勒效應的是 (　)
A.利用“聲波”來探測海水深度
B.利用“共鳴箱”來使聲音增強
C.將耳朵貼近鐵軌聽聲音來判斷是否有火車即將駛來
D.通過炮彈飛行的尖叫聲來判斷炮彈是靠近還是遠離
3.(對多普勒效應的理解)(多選)根據多普勒效應,下列說法正確的是 (　)
A.當波源與觀察者有相對運動時,觀察者接收到的頻率一定發生變化
B.當波源與觀察者同向運動時,觀察者接收到的頻率一定比波源發出的頻率低
C.當波源與觀察者相向運動時,觀察者接收到的頻率一定比波源發出的頻率高
D.當波源與觀察者反向運動時,觀察者接收到的頻率一定比波源發出的頻率低
4.(多普勒效應的原理)(多選)關于多普勒效應,下列說法正確的是 (　)
A.產生多普勒效應的原因是波源頻率發生了變化
B.產生多普勒效應的原因是觀察者或波源發生了相對運動,且兩者間距發生變化
C.甲、乙兩列車相向行駛,兩車均鳴笛,且所發出的笛聲頻率相同,那么乙車中的某旅客聽到的甲車笛聲頻率低于他聽到的乙車笛聲頻率
D.高速公路上的測速儀是應用多普勒效應測速的
[反思感悟]


5　多普勒效應
[教材鏈接] (1)②頻率　(2)①一定　等于　②增加　變大　變小
例1　(1)偏高　偏低　(2)偏高　不變　(3)不變
[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.
例2　(1)C　(2)超速　(3)變高
[解析] (1)巡警車接收到的超聲波頻率比發出的低,此現象為多普勒效應,選項C正確.
(2)因巡警車接收到的頻率比發出的低,由多普勒效應知巡警車與轎車在相互遠離,而巡警車車速恒定且在后面,可判斷轎車車速比巡警車車速大,故該轎車超速.
(3)若該轎車以20 m/s的速度行進,此時巡警車與轎車在相互靠近,由多普勒效應知反射回的頻率應變高.
隨堂鞏固
1.C　[解析] 多普勒效應是由于波源與觀察者之間發生相對運動而產生的,其波源的頻率不發生變化,是觀察者接收到的頻率發生變化,故C正確,A、B錯誤;機械波和光波都有多普勒效應,故D錯誤.
2.D　
3.CD
4.BD　[解析] 產生多普勒效應的原因是觀察者或波源發生了相對運動且兩者間距發生了變化,而波源的頻率沒有發生變化,A錯誤,B正確;若甲、乙兩列車相向行駛,兩車均鳴笛,且所發出的笛聲頻率相同,乙車中的某旅客聽到的甲車笛聲頻率變大,他所聽到的乙車笛聲頻率不變,C錯誤;高速公路上的測速儀是應用多普勒效應測速的,D正確.

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