05.多普勒效應(yīng)火車救護車一.多普勒效應(yīng)1.定義：當波源與觀察者相互靠近或相互遠離時，觀察者接收到的波的頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象。1842年，奧地利物理學(xué)家多普勒發(fā)現(xiàn)多普勒效應(yīng)多普勒：1803－1853音調(diào)與頻率音調(diào)與頻率有關(guān)，為什么波源與觀察者發(fā)生相對運動時頻率會發(fā)生變化呢？要了解多普勒效應(yīng)，可以做如下的模擬實驗。讓一隊人沿路行走，觀察者站在路旁不動，假設(shè)每分鐘有30個人從他身邊通過（圖甲），這種情況下的“過人頻率”是30人每分。如果觀察者逆著隊伍行走，每分鐘與觀察者相遇的人數(shù)增加，也就是頻率增加（圖乙）；反之，如果觀察者順著隊伍行走，頻率降低（圖丙）。探究觀察者接收到的頻率與波源的頻率的關(guān)系1.車靜人靜結(jié)論：觀察者接收到的頻率等于波源的頻率探究觀察者接收到的頻率與波源的頻率的關(guān)系2.車靜人近結(jié)論：觀察者接收到的頻率大于波源的頻率探究觀察者接收到的頻率與波源的頻率的關(guān)系3.車靜人遠結(jié)論：觀察者接收到的頻率小于波源的頻率探究觀察者接收到的頻率與波源的頻率的關(guān)系4.人靜車近結(jié)論：觀察者接收到的頻率大于波源的頻率探究觀察者接收到的頻率與波源的頻率的關(guān)系5.人靜車遠結(jié)論：觀察者接收到的頻率小于波源的頻率2.對多普勒效應(yīng)的理解：波源的頻率：單位時間內(nèi)波源發(fā)出完全波的個數(shù)接收到的頻率：單位時間內(nèi)觀察者接收到完全波的個數(shù)總之：當波源與觀察者相互接近時，觀察者接收到的頻率增大；相互遠離時，觀察者接收到的頻率減小，距離不變時，觀察者接收到的頻率也不變（例：二者同速同向運動、波源繞觀察者做圓周運動接收到的頻率都不變）注意：①在多普勒效應(yīng)中，波源的頻率是不變的，只是觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化②多普勒效應(yīng)也是波特有的現(xiàn)象，不僅機械波，電磁波和光波也會發(fā)生多普勒效應(yīng)多普勒水波答：向左運動，單位時間內(nèi)水波槽左邊接收的波個數(shù)多。二.多普勒效應(yīng)的應(yīng)用1.超聲波測速（測速探頭，測速儀）二.多普勒效應(yīng)的應(yīng)用2.B超，多普勒彩超、黑白超二.多普勒效應(yīng)的應(yīng)用3.音爆二.多普勒效應(yīng)的應(yīng)用4.紅移（宇宙膨脹）例1.下列說法不正確的是（）A.發(fā)生多普勒效應(yīng)時，波源的頻率變了B.發(fā)生多普勒效應(yīng)時，觀察者接收的頻率變了C.多普勒效應(yīng)是在波源與觀察者有相對運動時產(chǎn)生的D.多普勒效應(yīng)是由奧地利物理學(xué)家多普勒發(fā)現(xiàn)的例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，如果該電磁波被那輛轎車反射回來時，巡警車接到的電磁波頻率比發(fā)出時低，說明那輛轎車的車速（）A高于100km/h B低于100km/hC等于100km/h D無法確定AA例3.頻率一定的聲源在空氣中向著靜止的接收器勻速運動。以u表示聲源的速度，v表示聲波的速度（u<v），f表示接收器接收到的頻率。若u增大，則（）Af增大v增大Bf增大v不變Cf不變v增大Df減小v不變例4.關(guān)于多普勒效應(yīng),下列說法中正確的是（）A.多普勒效應(yīng)是由波的干涉引起的B.多普勒效應(yīng)說明波源的頻率發(fā)生了改變C.多普勒效應(yīng)是由于波源和觀察者之間有相對運動而產(chǎn)生的D.只有聲波才能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)BC例5.(多選)如圖所示是一個機械波的波源O做勻速運動的情況，圖中的圓表示機械波的波峰，a、b、c、d是四個觀察著的位置，由圖可知（）A.該圖表示的是波的衍射現(xiàn)象B.如果波源不動，觀察者b向波源運動時，波面示意圖和圖示一樣C.波源正在向b運動D.a點觀察著接收到的頻率最低CD課堂訓(xùn)練：1.關(guān)于多普勒效應(yīng)下列說法中正確的是（

）A、只有聲波才有多普勒效應(yīng)B、光波也有多普勒效應(yīng)C、只有機械波才有多普勒效應(yīng)D、電磁波不能發(fā)生多普勒效應(yīng)2.(多選)關(guān)于多普勒效應(yīng),下列說法中正確的是(

)A.發(fā)生多普勒效應(yīng)時,觀察者接收到的頻率和波源的頻率都變化了B.發(fā)生多普勒效應(yīng)時,觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化,但波源的頻率不變C.多普勒效應(yīng)是在波源與觀察者之間發(fā)生相對運動時產(chǎn)生的D.多普勒效應(yīng)是由奧地利物理學(xué)家多普勒首先發(fā)現(xiàn)的,它適用于一切波BBCD3.(多選)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天體發(fā)出的光波的頻率來判斷遙遠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，根據(jù)接受到的頻率發(fā)生的變化來知道汽車的速度C.鐵路工人用耳貼在鐵軌上可判斷火車的運行情況D.有經(jīng)驗的戰(zhàn)士從炮彈飛行的尖叫聲確定飛行炮彈是接近還是遠去ABD4.(多選)如圖所示,男同學(xué)站立不動吹口哨,一位女同學(xué)坐在秋千上來回擺動,下列關(guān)于女同學(xué)的感受的說法正確的是(

)A.女同學(xué)從A向B運動過程中,她感覺哨聲音調(diào)變高B.女同學(xué)從E向D運動過程中,她感覺哨聲音調(diào)變高C.女同學(xué)從C點向D點運動時,她感覺哨聲音調(diào)不變D.女同學(xué)從C點向B點運動時,她感覺哨聲音調(diào)變低AD6.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)生改變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)7.當火車進站鳴笛時，我們可聽到的聲調(diào)（）A．變高B．不變高C．越來越沉D．不知聲速和火車車速，不能判斷CA8.(多選)下列說法正確的是(在空氣中傳播)（）A.超聲波的傳播速度大于次聲波的傳播速度B.超聲波的傳播速度等于次聲波的傳播速度C.蝙蝠有發(fā)達的視覺D.蝙蝠有很完善的發(fā)射和接收超聲波