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一：根據(jù)多普勒效應(yīng)判斷波源和觀察者的運動【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”儀運用了多普勒效應(yīng)B．大風中，遠處人的說話聲時強時弱C．由地球上接收到的遙遠天體發(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，說明聲源正在遠離觀察者【變式練習】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動方向C．利用多普勒效應(yīng)可以判斷遙遠的天體相對地球的運動速度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．只要波源在運動，就一定能觀測到多普勒效應(yīng)B．只要觀測者在運動，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】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．當汽車向你駛來時，聽到聲音的頻率等于300HzB．當汽車向你駛來時，聽到聲音的頻率小于300HzC．當汽車和你擦身而過后，聽到聲音的頻率大于300HzD．當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)是當波源和觀測者相對介質(zhì)運動時，觀測頻率與波源頻率不同的現(xiàn)象B．機械波和光波都能發(fā)生多普勒效應(yīng)C．當波源靜止，觀測者向著波源運動時，觀測者接收的波速不變，波長變長D．觀測者靜止，波源向著觀測者運動時，觀測者接收的波長變短，波速不變考點三：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，聲源遠離人做勻加速直線運動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】1．平直公路上，汽車正在勻速遠離，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動位移變化的圖像，正確的是（）A． B．C． D．2．雷達是利用無線電波的回波來探測目標方向和距離的一種裝置，雷達的天線猶如喊話筒，能使電脈沖的能量集中向某一方向發(fā)射；接收機的作用則與人耳相仿，用以接收雷達發(fā)射機所發(fā)出電脈沖的回波。測速雷達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，計算出目標與雷達的相對速度，以下說法錯誤的（）A．雷達發(fā)射的是不連續(xù)的電磁波B．雷達用的是微波波段的無線電波C．目標離雷達天線而去時，反射信號頻率將高于發(fā)射信號頻率D．目標向雷達天線靠近時，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的速度D．科學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)一圈會聽到忽強忽弱的聲音D．當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．樹枝在風的作用下運動是簡諧運動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．當觀察者遠離波源運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．當觀察者靠近波源運動時，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的運動情況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．做簡諧運動的彈簧振子，當它每次經(jīng)過同一位置時，加速度與速度一定相同C．機械波在介質(zhì)中的傳播速度僅由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定，而與機械波的頻率無關(guān)D．交通警察向遠離警車的車輛發(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．在坐標原點的波源產(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軸負方向B．從t＝0開始經(jīng)過0.15s，x＝40m處的質(zhì)點運動路程為0.3mC．接收器在t＝1.8s時才能接收到此波D．若波源向x軸負方向運動，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)點振動減弱C．時，處的質(zhì)點位移為0D．當波源從處沿x軸正向運動時，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，當驅(qū)動力的頻率等于____頻率時振幅最大。14．當波源相對于介質(zhì)不動，觀測者向波源運動時，觀測者接收到的頻率________（填“大于”“小于”或“等于”）波源頻率；當觀測者遠離波源時，觀測者接收到的頻率______（填“大于”“小于”或“等于”）波源頻率；當觀測者相對于介質(zhì)不動，而波源做遠離觀測者的運動時，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興號高鐵列車鳴笛通過橋梁向遠處駛?cè)?。已知復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，在列車遠去時站在橋上的觀察者聽到笛聲