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一、多普勒效應(yīng)1.多普勒效應(yīng)波源與觀察者　　　　　　　或者　　　　　　　時,接收到的波的頻率都會發(fā)生變化的現(xiàn)象。?　　　　　　　 可理解為單位時間內(nèi)接收到波的個數(shù)2.多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因波源與觀察者之間的相互靠近或者相互遠(yuǎn)離?！? f波源f觀察者
二、多普勒效應(yīng)的應(yīng)用1.測量汽車速度:交通警察向行進中的車輛發(fā)射　　　　已知的超聲波,同時測量反射波的頻率,根據(jù)反射波頻率　　　的多少就能知道車輛的速度。2.測血液流速(彩超):醫(yī)生向人體內(nèi)發(fā)射頻率已知的超聲波,超聲波被血管中的血流反射后又被儀器接收,測出反射波的頻率　　　　,就能知道血流的速度。?3.測星球速度:測量星球上某些元素發(fā)出的光波的頻率,然后與地球上這些元素　　　時發(fā)光的頻率對照,就可以算出星球靠近或遠(yuǎn)離我們的速度。?
情境鏈接當(dāng)路巡警車鳴笛快速向你駛來時,你聽到的鳴笛聲有什么變化?怎樣解釋這個現(xiàn)象呢?
提示 音調(diào)變高;這個現(xiàn)象屬于聲音的多普勒效應(yīng),當(dāng)觀察者與聲源的距離靠近時,觀察者接收到的聲音的頻率變大。
易錯辨析(1)產(chǎn)生多普勒效應(yīng)時,波源的振動頻率并沒有發(fā)生變化。(　　)(2)人與波源有相對運動時,接收到的頻率一定發(fā)生變化。(　　)(3)只有聲波才能發(fā)生多普勒效應(yīng)。(　　)(4)我們坐在劇場聽演唱會時,聽到的聲音頻率與聲源的頻率是不一致的。(　　)(5)聲源與觀察者間的距離越近,越容易發(fā)生多普勒效應(yīng)。(　　)
盡管觀察者與波源有相對運動,但只要兩者距離不變,此時就不會出現(xiàn)多普勒效應(yīng)。如觀察者繞靜止的波源做勻速圓周運動時,接收到的波源頻率不變。
光波、微波和無線電波都能發(fā)生多普勒效應(yīng)。
發(fā)生多普勒效應(yīng),是因為聲源與觀察者之間的距離變化,與距離遠(yuǎn)近無關(guān)。
探究點　對多普勒效應(yīng)的理解
科學(xué)家發(fā)現(xiàn),當(dāng)衛(wèi)星向近地點運動時返回的信號頻率增加,衛(wèi)星向遠(yuǎn)地點運動時返回的信號頻率降低。(1)波源的頻率由誰決定?(2)觀察者接收到的頻率與哪些因素有關(guān)?
要點提示 (1)由波源決定。(2)觀察者接收到的頻率與波源的頻率、波源與觀察者的相對運動有關(guān)。
1.多普勒效應(yīng)是指觀察者所接收到的波的頻率與波源頻率不同的現(xiàn)象,并不是接收到的波的強度發(fā)生變化的現(xiàn)象。2.發(fā)生多普勒效應(yīng)時,波源的頻率并沒有變化,是接收者接收到的頻率(單位時間內(nèi)接收到的完整波的個數(shù))發(fā)生變化(大于或小于波源頻率)。3.多普勒效應(yīng)的產(chǎn)生不是取決于波源與觀察者之間的距離大小,而是取決于二者間距離是否變化。
4.波源與觀察者相對位置變化與頻率的關(guān)系
【例題】 新型列車動車組速度可達487.3 km/h,與該車汽笛聲的音調(diào)相比。(1)站在車運動前方路旁的觀察者聽起來音調(diào)　　　　(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(diào)　　　　(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(diào)怎樣?此時列車汽笛聲的音調(diào)變化了嗎?(3)坐在該新型列車動車組上的乘客聽起來音調(diào)怎樣??
答案 (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(diào)偏高;站在車運動后方的觀察者與列車在遠(yuǎn)離,因此聽起來音調(diào)偏低。(2)迎面來的另一列車上的乘客聽起來音調(diào)偏高;此時列車汽笛聲的音調(diào)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(diào)不變。
方法技巧　觀察者聽到的音調(diào)的高、低取決于他接收到的聲波頻率的大小。在聲源發(fā)聲頻率不變的情況下,觀察者接收到的頻率的變化情況取決于兩者之間的距離是否變化。
對點演練在下列現(xiàn)象中,不能用多普勒效應(yīng)解釋的是(　　)A.醫(yī)生用超聲波檢查血流情況的“彩超”B.觀察者聽到遠(yuǎn)去的列車發(fā)出的汽笛聲,音調(diào)會變低C.測量星球上某種元素發(fā)出的光波頻率與地球上的同種元素靜止時的發(fā)光頻率比較判斷星球的靠近或遠(yuǎn)離D.雷雨天看到閃電后,稍過一會兒才能聽到雷聲
解析 彩超是利用聲波的多普勒效應(yīng),故A不符合題意;遠(yuǎn)去的列車發(fā)出的聲音,由于多普勒效應(yīng)音調(diào)變低,故B不符合題意;測量星球上某種元素發(fā)出的光波頻率與地球上的同種元素靜止時的發(fā)光頻率可以根據(jù)多普勒效應(yīng)判斷星球靠近或遠(yuǎn)離,故C不符合題意;先看到閃電后聽到雷聲是因為光的傳播速度大于聲音的傳播速度,故D符合題意。
1.(多普勒效應(yīng)的應(yīng)用)下列應(yīng)用中沒有應(yīng)用多普勒效應(yīng)的是(　　)A.利用地球上接收到遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的光波的頻率來判斷遙遠(yuǎn)天體相對于地球的運動速度B.交通警察向進行中的汽車發(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)接收到的頻率發(fā)生的變化,就知道汽車的速度,以便于進行交通管理C.鐵路工人將耳朵貼在鐵軌上可判斷火車運動情況D.有經(jīng)驗的戰(zhàn)士從炮彈飛行的聲音判斷飛行炮彈是接近還是遠(yuǎn)去
解析 鐵路工人將耳朵貼在鐵軌上來判斷火車的運動情況,是利用聲音在鐵軌中的傳播速度大于在空氣中的傳播速度這一規(guī)律,故選項C沒有應(yīng)用多普勒效應(yīng)。
2.(多普勒效應(yīng)的規(guī)律)以下關(guān)于多普勒效應(yīng)的說法正確的是(　　)A.產(chǎn)生多普勒效應(yīng)時,波源的振動頻率發(fā)生變化B.產(chǎn)生多普勒效應(yīng)時,波源的振動頻率并沒有發(fā)生變化C.多普勒效應(yīng)實際上是指波速相對介質(zhì)發(fā)生變化D.人與波源有相對運動時,接收到的頻率一定發(fā)生變化
解析 當(dāng)觀察者與波源有相對運動(接近或遠(yuǎn)離)時,觀察者測得的頻率有變化,但波源的頻率不變。盡管觀察者與波源有相對運動,但只要兩者距離不變,此時就不會出現(xiàn)多普勒效應(yīng)。

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5 多普勒效應(yīng)

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