3.5多普勒效應(yīng)（原卷版）

3.5多普勒效應(yīng)基礎(chǔ)知識梳理基礎(chǔ)知識梳理1.多普勒效應(yīng)波源與觀察者互相或者互相時，接收到的波的都會發(fā)生變化的現(xiàn)象.2.多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因(1)當(dāng)波源與觀察者相對時，1s內(nèi)通過觀察者的(或密部)的數(shù)目是一定的，觀察到的頻率等于的頻率.(2)當(dāng)波源與觀察者時，1s內(nèi)通過觀察者的(或密部)的數(shù)目增加，觀察到的頻率增加；反之，當(dāng)波源與觀察者互相時，觀察到的頻率.3.應(yīng)用(1)測車輛速度.(2)測星球速度.(3)測血流速度.典型例題分析典型例題分析考點(diǎn)一：根據(jù)多普勒效應(yīng)判斷波源和觀察者的運(yùn)動【例1】下列關(guān)于多普勒效應(yīng)的說法正確的是（）A．醫(yī)院檢查身體的“彩超”儀運(yùn)用了多普勒效應(yīng)B．大風(fēng)中，遠(yuǎn)處人的說話聲時強(qiáng)時弱C．由地球上接收到的遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的光波發(fā)生“紅移”現(xiàn)象（各條譜線的波長均變長），可以判斷遙遠(yuǎn)天體正靠近地球D．靜止的觀察者聽到某個單一頻率聲源發(fā)出的聲音頻率越來越高，說明聲源正在遠(yuǎn)離觀察者【變式練習(xí)】1．關(guān)于多普勒效應(yīng)的應(yīng)用，下列說法中錯誤的是（）A．發(fā)現(xiàn)星系譜線的“紅移”現(xiàn)象B．利用多普勒效應(yīng)可以從火車的鳴笛聲中判斷其運(yùn)動方向C．利用多普勒效應(yīng)可以判斷遙遠(yuǎn)的天體相對地球的運(yùn)動速度D．目前在技術(shù)上人們只能利用聲波發(fā)生的多普勒效應(yīng)2．關(guān)于多普勒效應(yīng)，下列說法正確的是（）A．只要波源在運(yùn)動，就一定能觀測到多普勒效應(yīng)B．只要觀測者在運(yùn)動，就一定能觀測到多普勒效應(yīng)C．只要波源與觀測者之間有相對運(yùn)動且兩者間距發(fā)生變化，就一定能觀測到多普勒效應(yīng)D．當(dāng)發(fā)生多普勒效應(yīng)時，觀測者感覺到的頻率一定增大考點(diǎn)二：利用多普勒效應(yīng)計算觀察者接收到的頻率【例2】關(guān)于聲音的產(chǎn)生和傳播，下列說法正確的是（）A．換用木錘替代橡膠錘敲擊音叉，音叉發(fā)出聲音的音調(diào)變高B．當(dāng)聲波在介質(zhì)中傳播時，介質(zhì)參與振動的頻率等于聲波頻率C．空氣中超聲波傳播速度遠(yuǎn)大于普通聲波傳播的速度D．超聲波測速儀迎著汽車行駛方向發(fā)射超聲波，測速儀接收到的反射回波的頻率小于超波源的頻率【變式練習(xí)】1．假如一輛汽車在靜止時喇叭發(fā)出聲音的頻率是300Hz，在汽車向你駛來又擦身而過的過程中，下列說法正確的是（）A．當(dāng)汽車向你駛來時，聽到聲音的頻率等于300HzB．當(dāng)汽車向你駛來時，聽到聲音的頻率小于300HzC．當(dāng)汽車和你擦身而過后，聽到聲音的頻率大于300HzD．當(dāng)汽車和你擦身而過后，聽到聲音的頻率小于300Hz2．下列關(guān)于多普勒效應(yīng)的說法中，不正確的是（）A．多普勒效應(yīng)是當(dāng)波源和觀測者相對介質(zhì)運(yùn)動時，觀測頻率與波源頻率不同的現(xiàn)象B．機(jī)械波和光波都能發(fā)生多普勒效應(yīng)C．當(dāng)波源靜止，觀測者向著波源運(yùn)動時，觀測者接收的波速不變，波長變長D．觀測者靜止，波源向著觀測者運(yùn)動時，觀測者接收的波長變短，波速不變考點(diǎn)三：利用多普勒效應(yīng)計算觀察者接收到的頻率【例3】多普勒效應(yīng)在生產(chǎn)生活中有廣泛應(yīng)用，下面關(guān)于多普勒效應(yīng)的相關(guān)敘述中，錯誤的是（）A．當(dāng)觀察者與波源相互靠近時，觀察者接收到的波的頻率一定越來越大B．當(dāng)人聽到聲音的頻率越來越低時，原因可能是聲源振動頻率不變，人靜止，聲源遠(yuǎn)離人做勻加速直線運(yùn)動C．儀器向人體內(nèi)發(fā)射頻率已知的超聲波，被血管中的血流反射后又被儀器接收，測出反射波的頻率變化就能知道血流的速度，這種方法俗稱“彩超”，它利用了多普勒效應(yīng)D．測量某是球上某些元素的發(fā)光須率，與地球上這些元素靜止時的發(fā)光頻率對照，就可以得出該星球靠近或者遠(yuǎn)離地球的速度大小，這是利用了光的多普勒效應(yīng)【變式練習(xí)】1．平直公路上，汽車正在勻速遠(yuǎn)離，用多普勒測速儀向其發(fā)出頻率為f0的超聲波，被汽車反射回來的超聲波的頻率隨汽車運(yùn)動位移變化的圖像，正確的是（）A． B．C． D．2．雷達(dá)是利用無線電波的回波來探測目標(biāo)方向和距離的一種裝置，雷達(dá)的天線猶如喊話筒，能使電脈沖的能量集中向某一方向發(fā)射；接收機(jī)的作用則與人耳相仿，用以接收雷達(dá)發(fā)射機(jī)所發(fā)出電脈沖的回波。測速雷達(dá)主要是利用多普勒效應(yīng)原理，可由回波的頻率改變數(shù)值，計算出目標(biāo)與雷達(dá)的相對速度，以下說法錯誤的（）A．雷達(dá)發(fā)射的是不連續(xù)的電磁波B．雷達(dá)用的是微波波段的無線電波C．目標(biāo)離雷達(dá)天線而去時，反射信號頻率將高于發(fā)射信號頻率D．目標(biāo)向雷達(dá)天線靠近時，反射信號頻率將高于發(fā)射信號頻率方法探究方法探究多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因分析1.相對位置變化與頻率的關(guān)系(規(guī)律)相對位置圖示結(jié)論波源S和觀察者A相對靜止，如圖所示f觀察者＝f波源音調(diào)不變波源S不動，觀察者A運(yùn)動，由A→B或A→C，如圖所示若靠近波源，由A→B，則f觀察者>f波源，音調(diào)變高；若遠(yuǎn)離波源，由A→C，則f觀察者<f波源，音調(diào)變低觀察者A不動，波源S運(yùn)動，由S→S′，如圖所示f觀察者>f波源音調(diào)變高2.成因歸納根據(jù)以上分析可以知道，發(fā)生多普勒效應(yīng)時，一定是由于波源與觀察者之間發(fā)生了相對運(yùn)動，且兩者間距發(fā)生變化.課后小練課后小練一、單選題1．關(guān)于多普勒效應(yīng)，以下說法正確的有（）A．只有機(jī)械波才能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)B．電磁波不能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)C．產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是波源的頻率發(fā)生了變化D．產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化2．交通電子警察向行駛中的車輛發(fā)射頻率已知的超聲波，同時測量反射波的頻率，根據(jù)反射波的頻率變化就能得出車輛的速度。這一技術(shù)主要利用的物理現(xiàn)象為（

）A．共振 B．波的衍射 C．波的干涉 D．多普勒效應(yīng)3．輪船在進(jìn)港途中與港口間的距離隨時間變化規(guī)律如圖所示，則在港口所測到輪船上霧笛發(fā)出聲音的頻率是下列選項圖中的（

）A． B．C． D．4．下列選項與多普勒效應(yīng)無關(guān)的是（）A．科學(xué)家用激光測量月球與地球間的距離B．醫(yī)生利用超聲波探測病人血管中血液的流速C．交通警察向車輛發(fā)射超聲波并通過測量反射波的頻率確定車輛行進(jìn)的速度D．科學(xué)家通過比較星球與地球上同種元素發(fā)出光的頻率來計算星球遠(yuǎn)離地球的速度5．分析下列物理現(xiàn)象，屬于多普勒效應(yīng)的是（）A．夏天里在一次閃電過后，有時雷聲轟鳴不絕B．“聞其聲而不見其人”C．圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強(qiáng)忽弱的聲音D．當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們急駛而來時，我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高6．下列說法中正確的是（）A．樹枝在風(fēng)的作用下運(yùn)動是簡諧運(yùn)動B．受迫振動的頻率由物體的固有頻率決定C．孔的寬度越大波的衍射就越明顯D．當(dāng)觀察者遠(yuǎn)離波源運(yùn)動時可以觀察到多普勒效應(yīng)現(xiàn)象7．下列說法正確的是（）A．當(dāng)觀察者靠近波源運(yùn)動時，觀察者觀測到的頻率變小B．“未見其人，先聞其聲”是聲波發(fā)生干涉的結(jié)果C．“回聲”是聲波的衍射現(xiàn)象D．集體列隊經(jīng)過橋梁時要便步走，以防止橋梁發(fā)生共振垮塌8．下面哪些應(yīng)用不是利用了多普勒效應(yīng)（）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(yùn)動速度B．交通警察向行進(jìn)中的汽車發(fā)射一個已知頻率的電磁波，波被運(yùn)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(jìn)行交通管理C．鐵路工人將耳朵貼在鐵軌上可判斷火車的運(yùn)動情況D．有經(jīng)驗的戰(zhàn)士利用炮彈飛行的尖叫聲判斷飛行炮彈是接近還是遠(yuǎn)去二、多選題9．下列說法正確的是（）A．若宇航員把擺鐘由地球搬到月球表面，擺鐘會變慢B．做簡諧運(yùn)動的彈簧振子，當(dāng)它每次經(jīng)過同一位置時，加速度與速度一定相同C．機(jī)械波在介質(zhì)中的傳播速度僅由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定，而與機(jī)械波的頻率無關(guān)D．交通警察向遠(yuǎn)離警車的車輛發(fā)送頻率為f的超聲波，測得返回警車的超聲波頻率將大于f10．關(guān)于教材中出現(xiàn)的以下四張圖片，下列說法正確的是（）A．圖1所示疾馳而過的急救車使人感覺音調(diào)變化，是由于波的疊加引起的B．圖2所示豎直的肥皂膜看起來常常是水平彩色橫紋，是由于光的衍射產(chǎn)生的C．圖3所示泊松亮斑現(xiàn)象是由于光的衍射產(chǎn)生的D．圖4所示水中的氣泡看上去特別明亮，是由于光的全反射引起的11．在坐標(biāo)原點(diǎn)的波源產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，波速v＝100m/s。已知t＝0時，波剛好傳播到x＝40m處，如圖所示，在x＝200m處有一接收器（圖中未畫出），則下列說法正確的是（）A．波源開始振動時方向沿y軸負(fù)方向B．從t＝0開始經(jīng)過0.15s，x＝40m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動路程為0.3mC．接收器在t＝1.8s時才能接收到此波D．若波源向x軸負(fù)方向運(yùn)動，根據(jù)多普勒效應(yīng)，接收器接收到的波源頻率可能為6Hz12．波速均為1.0m/s的兩列簡諧橫波，分別從波源、處沿x軸相向傳播。時的波形圖如圖所示。下列說法正確的是（）A．時，兩列波相遇B．兩列波相遇過程中，處和處的質(zhì)點(diǎn)振動減弱C．時，處的質(zhì)點(diǎn)位移為0D．當(dāng)波源從處沿x軸正向運(yùn)動時，在處的觀察者觀察到該簡諧橫波的頻率變大三、填空題13．如圖所示，圖甲是多普勒效應(yīng)的圖像，B處的觀察者接收到波的頻率____（選填“大于”“等于”或“小于”）波源發(fā)出的頻率；圖乙是____振動的振幅隨驅(qū)動力頻率變化的圖像，當(dāng)驅(qū)動力的頻率等于____頻率時振幅最大。14．當(dāng)波源相對于介質(zhì)不動，觀測者向波源運(yùn)動時，觀測者接收到的頻率________（填“大于”“小于”或“等于”）波源頻率；當(dāng)觀測者遠(yuǎn)離波源時，觀測者接收到的頻率______（填“大于”“小于”或“等于”）波源頻率；當(dāng)觀測者相對于介質(zhì)不動，而波源做遠(yuǎn)離觀測者的運(yùn)動時，觀測者接收到的頻率________。15．如圖所示，一名觀察者站在橋上觀察一列復(fù)興號高鐵列車鳴笛通過橋梁向遠(yuǎn)處駛?cè)?。已知?fù)興號高鐵列車通過橋梁所在路段時的速度為280km/h，列車發(fā)聲器發(fā)出的笛聲頻率為500Hz，聲音在空氣中傳播的速度為340m/s，則列車發(fā)聲器發(fā)出的笛聲的波長為___________m，在列車遠(yuǎn)去時站在橋上的觀察者聽到笛聲