11-3 多普勒效应及本章小结与习题分析解析
2024-2025学年高二物理同步学与练(人教版)3.5 多普勒效应 (解析版)
第5课多普勒效应学习目标课程标准学习目标通过实验，认识多普勒效应。
能解释多普勒效应产生的原因。
能列举多普勒效应的应用实例。
1．通过实验，认识多普勒效应。
2．能解释多普勒效应产生的原因。
3．能列举多普勒效应的应用实例。
02预习导学（一）课前阅读：波源、观察者、相互靠近、相互远离、频率、测速（二）基础梳理一、多普勒效应1.多普勒效应的条件：波源与观察者发生相互或者相互的运动2.多普勒效应的成因分析(1)接收频率：观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的的个数. (2)当波源与观察者相互时，观察者接收到的频率大于波源发出的频率，当波源与观察者相互时，观察者接收到的频率小于波源发出的频率.【概念衔接】波源、观察者、频率【拓展补充】互绕不会导致多普勒效应【即学即练】1.（多选）关于多普勒效应，下列说法正确的是() A．多普勒效应是由于波的干涉引起的B．发生多普勒效应时，波源的频率并未发生改变C．多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而发生的D．只有声波才有多普勒效应E．若声源向观察者靠近，则观察者接收到的频率大于声源发出声波的频率解析：选BCE多普勒效应是由于波源与观察者之间发生相对运动而产生的，其波源的频率不发生变化，是观察者接收到的频率发生变化，故B、C正确，A错误；当声源向观察者靠近时，观察者接收到的频率大于声源发出声波的频率，E正确；机械波和光波都有多普勒效应现象，故D错误。
【拓展补充】测速1．蝙蝠在洞穴中飞来飞去时,它利用超声脉冲导航非常有效,这种超声脉冲是持续1ms 或不到1ms 的短促发射,且每秒重复发射几次。
假定蝙蝠的超声脉冲发射频率为39000Hz,在一次正朝着表面平直的墙壁飞扑的期间,则下列判断正确的是()A.墙壁接收到超声脉冲频率等于39000HzB.蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于墙壁接收的频率C.蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于墙壁接收的频率D.蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于39000Hz【解析】选C 。
多普勒效应习题
多普勒效应1．当观测者和波源之间有时，观测者测得的频率与波源频率的现象叫多普勒效应．2．当波源与观测者相对静止时，观测到的频率波源振动的频率；当波源与观测者相向运动时，观测到的频率波源的频率；当波源与观测者相互远离时，观测到的频率波源的频率．3．多普勒效应在科学技术中有广泛的应用，可以利用多普勒效应测速度，测星球靠近或远离我们的速度，测速度．4．关于多普勒效应，下列说法中正确的是()A.当波源与观测者有相对运动时，才会发生多普勒效应B.当波源与观测者运动的速度相同时，不会发生多普勒效应C.只有机械波才能发生多普勒效应D.只要波源运动，就一定会发生多普勒效应5．下列说法中不正确的是()A.发生多普勒效应时波源的频率保持不变B.要发生多普勒效应，波源和观测者间必须有相对运动C只有声波会发生多普勒效应D.机械波、电磁波和光波都会发生多普勒效应6．当火车进站鸣笛时，我们在车站听到的音调()A.变低B.不变C.变高D.不知声速和火车车速，不能判断概念规律练知识点一对多普勒效应的理解1．下列说法中正确的是()A.发生多普勒效应时，波源的频率变化了B.发生多普勒效应时，观测者接收到的频率发生了变化C多普勒效应是在波源与观测者之间有相对运动时产生的D.多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的2.如图1,由波源S发出的波某一时刻在介质平面中的情形，实线为波峰，虚线为波谷，设波源频率为20Hz,且不运动，而观测者在1s内由A运动到B,观测者接收到多少个完全波？设波速为340m/s,则要让观测者完全接收不到波，他每秒要运动多少米？图1知识点二发生多普勒效应的几种情况图23.如图2所示产生机械波的波源。
做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰.(1)该图表示的是()A.干涉现象B.衍射现象C.反射现象D.多普勒效应(2)波源正在向哪处移动()A．A B．BC．C D．D(3)观察到波的频率最低的位置是()A．A B．BD．DC．C4 _______ .新型列车动车组速度可达300km/h,与该车汽笛声的音调相比，(1)站在车前方路旁的人听起来音调(选填“偏高”或“偏低”),站在车后方路旁的人听起来音调(选填“偏高”或“偏低”)．(2)迎面来的另一列车上的乘客听起来音调怎样？此时列车汽笛发出的声波频率变化了吗？(3)坐在新型列车动车组上的乘客听起来音调怎样？方法技巧练多普勒效应的应用5.公路巡警开车在高速公路上以100km/h的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波，如果该电磁波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的电磁波频率比发出时低，说明那辆轿车的车速()A.高于100km/hB.低于100km/hC.等于100km/hD.无法确定6．有经验的铁路工人为什么可以从火车的汽笛声判断火车的运行方向和快慢？1．关于多普勒效应，下列说法正确的是()A.多普勒效应是由波的干涉引起的B.多普勒效应说明波源的频率发生了改变C.多普勒效应是由于波源与观测者之间有相对运动而产生的D.只有声波才可以产生多普勒效应2．有经验的铁路养护人员可以从火车鸣笛的声音判断火车的行驶方向．他所利用的应是()A.声波的干涉现象B.声波的衍射现象C.声波的多普勒效应D.声波的反射现象3.频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动.以u表示声源的速度，v表示声波的速度(u<v),v表示接收器接收到的频率.若u增大，贝卜)A.v增大，v增大B.v增大，v不变C.V不变，v增大D.V减小，v不变4．火车上有一个声源发出频率一定的乐音．当火车静止、观测者也静止时，观测者听到并记住了这个乐音的音调.以下情况中，观测者听到这个乐音的音调比原来降低的是()A.观测者静止，火车向他驶来B.观测者静止，火车离他驶去C.火车静止，观测者乘汽车向着火车运动D.火车静止，观测者乘汽车远离火车运动5.蝙蝠在洞穴中飞来飞去时，它利用超声脉冲导航非常有效，这种超声脉冲是持续1ms或不到1ms的短促发射，且每秒重复发射几次.假定蝙蝠的超声脉冲发射频率为39000Hz,在一次正朝着表面平直的墙壁飞扑的期间，则下列判断正确的是()A.墙壁接收到的超声脉冲频率等于39000HzB.蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于墙壁接收的频率C.蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于墙壁接收的频率D.蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于39000Hz6.波源振动的频率为f0,波源在介质中运动时，波源的前方介质振动的频率为f1,波源后方介质振动的频率为f2，则三者的关系为()A.f1=f2=f0B.f1=f2〉f0C.f1=f2<f0D.f2<f0<f17.当人听到声音的频率越来越低时,可能的原因是()A.声源和人都是静止的，声源振动的频率越来越低8.人静止，声源远离人做匀速直线运动，声源振动的频率不变C.人静止，声源远离人做匀加速直线运动，声源振动的频率不变D.人静止，声源远离人做匀减速直线运动，声源振动的频率不变9.下面哪些应用是利用了多普勒效应()A.利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度B.交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到的频率发生的变化,就知道汽车的速度,以便于进行交通管理C.铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况D.有经验的战士从炮弹飞行的尖叫声判断飞行炮弹是接近还是远去10如图3所示，让小球P一边贴水面每秒振动5次，一边沿x轴正方向匀速移动，O点是它的初始位置．图示为观察到的某一时刻的水面波，图中的实线表示水面波的波峰位置，此时小球P处于波峰位置，激起的第一个波峰刚好传到40cm处，那么水面波的传播速度及小球P匀速移动的速度分别是（）图3A．0.05m/s；0.025m/sB．0.1m/s；0.1m/sC．0.15m/s；0.125m/sD．0.2m/s；0.1m/s11.图4中，在原点处做简谐运动的波源产生的机械波沿x轴正方向传播，波速v=400山/$.为了接收信号，在x=400m处设有一接收器A（图中未标出）.已知弋=0时，波已经传播到x=40m,则下列说法中不正确的是（）图4A.波源振动的周期为s8.x=40m处的质点在t=s时位移最大C.接收器在t=s时才能接收到此波D.若波源向x轴负方向移动，则接收器接收到的波的频率将小于20Hz11.轮船在进港途中的x—t图象如图5所示，则在港口所测到轮船上雾笛发出声音的频率是图中的哪一个（）图512.当波源相对于介质不动,观测者向波源运动时,观测者接收到的频率（填“大于”“小于”或“等于”）波源频率；当观测者远离波源时,观测者接收到的频率（填“大于”“小于”或“等于”）波源频率；当观测者相对于介质不动,而波源做远离观测者的运动时,观测者接收到的频率.13.随着科技的发展和作战的需要,现在的战斗机飞得越来越快,甚至有些飞机的速度已经超过了声音在空气中的传播速度.假设某爆炸声在空气中的传播速度为340m/s,一架战斗机正在爆炸点附近远离它飞行,要使飞行员听不到爆炸声,飞机飞行的速度至少多大？多普勒效应习题答案课前预习练1．相对运动不同2．等于大于小于3．车辆血流4．AB[当波源与观测者有相对运动时，他们之间的距离必然发生变化，其距离增大或减小，则观测者接收到的频率就相应的减小或增大，可知必发生多普勒效应，即A选项正确;而当波源与观测者运动的速度完全相同时，无相对运动，相当于二者都静止的情况，不会发生多普勒效应，故B选项正确，D选项不正确；多普勒效应是波动过程共有的特征，这里的波动包括一切波的传播过程，故C选项不正确.]5.C[发生多普勒效应时波源的频率不变，波源和观测者间有相对运动，A、B正确；多普勒效应是波共有的特征，C错误，D正确.]6.C[火车进站鸣笛相当于波源与我们相互靠近，我们听到的声音的频率大于波源的频率，音调变高，C正确.]课堂探究练1.BCD[该题考查对多普勒效应的理解，当波源和观测者之间有相对运动时，会发生多普勒效应，C正确.但波源的频率并没有发生变化，A错.多普勒效应产生的本质是观测者接收到的频率不等于波源频率，它首先由奥地利科学家多普勒发现，B、D正确.]点评(1)发生多普勒效应的条件是波源和观测者之间有相对运动.(2)发生多普勒效应时，只是观测者接收的频率发生变化，而波源的频率并没有变化.个340m解析观测者在单位时间内接收到的完全波的个数就等于观测者接收到的频率.如果观测者不动，则1s内，观测者接收的完全波的个数应为20个，然而当观测者从A运动到B的过程中，所能接收到的完全波的个数正好比不运动时少1个，即他只接收到19个完全波.要想让观测者完全接收不到波，他必须随同所在的波峰一起运动并远离波源.由乂=丫｛得乂=340X1m=340m,即观测者每秒要远离波源340m.点评在理解多普勒效应时，要明确波速不因波源和观测者的运动而发生变化．3．(1)D(2)A(3)B解析该图表示的是多普勒效应，波源的左边波长较小，说明波源正向左运动，因此A处的观测者观察到的频率偏高，B处的观测者观察到的频率最低.点评当波源与观测者相对静止时，f观察=f波源；当波源与观测者相互靠近时，f观察〉f波源；当波原与观测者相互远离时，f观察＜f波源.4．(1)偏高偏低(2)偏高汽笛发出声波的频率不变(3)乘客听到的音调不变解析(1)站在列车前方的人与列车的距离在靠近,因此听起来音调偏高,站在列车后方的人与列车的距离在远离,因此听起来音调偏低．(2)迎面来的列车上的乘客听起来音调偏高,此时列车汽笛发出的声波频率不变．(3)坐在该列车上的乘客与该列车相对静止,故听起来音调不变．点评声音的频率变化时音调发生变化．当频率变高时,音调变高；当频率变低时,音调变低．5．A[因巡警车(观测者)接收到的电磁波频率比发出时低,由多普勒效应知巡警车与轿车在相互远离,而巡警车车速恒定又在轿车后面,可判定轿车车速比巡警车车速大,故选项A正确，B、C、D三项错误.]6．见解析解析若火车靠近工人,工人感觉汽笛声的音调升高,速度越快,音调越高,反之相反．铁路工人通过判断火车汽笛音调的高低从而判定火车的运行方向和快慢．方法总结多普勒效应是波共有的特征,不仅机械波,光波和电磁波也都会发生多普勒效应，发生多普勒效应时，波源发出的频率f波源不变，变化的是观测者接收到的频率f观察,利用f波源与f观察的关系可以测量一些物体的速度.课后巩固练1．C[多普勒效应是由于波源和观测者之间发生相对运动而产生的,发生多普勒效应时，波源的频率不改变.因此，A、B错，C正确.一切波都能发生多普勒效应，D错.]2．C［根据多普勒效应现象，当火车运动方向靠近养护人员时，他听到的声音音调较高，火车远离养护人员时，他听到的声音音调较低．］3.B［由于声波的速度由介质决定，故v不变，据多普勒效应可知，当声源接近接收器时接收到的频率变高，v增加，故B项正确.］4．BD［当观测者与声源相向运动时，观测者接收到的声波的个数增多，所以观测者接收的频率升高，听到乐音的音调比原来要高．当观测者与声源背向运动时，观测者接收到的声波的个数减少，所以观测者接收到的频率降低，听到乐音的音调比原来降低了．综上所述，正确选项为B、D.］5．C7．AC［人听到的声音的频率越来越低，声源远离观测者，且远离的速度越来越大，也就是加速远离，所以A、C正确.］8．ABD［凡是波都具有多普勒效应，因此利用光波的多普勒效应便可测定遥远星体相对地球远离的速度，故A选项正确.被反射的电磁波，相当于一个运动的物体发出的电磁波，其频率发生变化，由多普勒效应的计算公式可以求出运动物体的速度，故B选项正确.对于C选项，铁路工人是根据振动的强弱而对列车的运动情况做出判断的，故不正确.炮弹飞行，与空气摩擦产生声波，人耳接收到的频率与炮弹的相对运动方向有关，故D选项正确.］9.D［由图可知P振动的时间为2s,波速为错误!=0.2m/s,P点移动速度为错误！=0.1m/s.]入20QBC［波源振动的周期T=1砺s=s，A正确；x=4。
高二物理多普勒效应(201911整理)
1、当波源和观察者相对介质都静止
不动．
即二者没有相对运动时
• 单位时间内波 源发出几个完 全波，观察者 在单位时间内 就接收到几个 完全波．观察 者接收到的频 率等于波源的 频率．
2、波源相对介质不动，观察者朝波源 运动时（或观察者不动，波源朝观察者
运动时）
• 观察者在单 位时间内接 收到的完全 波的个数增 多，即接收 到的频率增 大．
1. 在多普勒效应中，波源的频率是不改变 的，只是由于波源和观察者之间有相对 运动，观察者感到频率发生了变化．
2. 多普勒效应是波动过程共有的特征，不 仅机械波，电磁波和光波也会发生多普 勒效应．
多普勒效应是指由于波源和观察者之间有相对 运动，使观察者感到频率发生变化的现象，它 是奥地利物理学家多普勒在1842年发现的．
三、多普勒效应的应用
1. 有经验的铁路工人可以从火车的汽笛声判断 火车的运动方向和快慢.
2. 有经验的战士可以从炮弹飞行时的尖叫声判 断飞行的炮弹是接近还是远去.
3. 交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率 的电磁波，波被运动的汽车反射回来时，接 收到的频率发生变化，由此可指示汽车的速 度.
；
装置的接线方法和技巧；4 教学重点：汽车电气系统的组成及各部分工作原理、汽车电器结构组成及正确使用、汽车电器典型故障及故障排除方法、汽车电路原理图的识读方法、汽车电控系统的基本原理。第三部分 实验内容 机械制图，课程编码： 3 1．课程简介 低碳钢拉伸时力学性能的测定 （实验） 观察饲草切碎机主要工作部件结构及特点 模拟电子电路中的放大电路的组成、静态分析、微变等效电路法，1 4 掌握电刷镀镀层的设计和耗电量的计算 了解微型计算机的发展及其在生产中的应用；Principle 本部分难点 陈秀宏 计算机绘图—课堂讲授上机操作 3 7
2024年高中物理新教材讲义：多普勒效应
5多普勒效应[学习目标] 1.知道什么是多普勒效应，理解多普勒效应的形成原因(重点)。
2.了解多普勒效应在生活中的应用，会用多普勒效应解释一些物理现象(重点)。
一、多普勒效应1．多普勒效应波源与观察者相互靠近或者相互远离时，接收到的波的频率都会发生变化的现象。
2．多普勒效应产生的原因(1)当波源与观察者相对静止时，1s 内通过观察者的波峰(或密部)的数目是一定的，观测到的频率等于波源振动的频率。
(2)当波源与观察者相互接近时，1s 内通过观察者的波峰(或密部)的数目增加(选填“增加”或“减少”)，观测到的频率增大(选填“增大”或“减小”)；反之，当波源与观察者相互远离时，观测到的频率减小(选填“增大”或“减小”)。
只要观察者与波源发生相对运动，就会产生多普勒效应，观测到的频率就大于波源振动的频率，这种说法对吗？为什么？答案不对，如果观察者绕着波源做圆周运动，虽然两者间发生了相对运动，但观察者接收的频率与波源发出的频率依然相等，并未发生多普勒效应。
1．相对位置变化与频率的关系相对位置图示结论(频率、音调、波面)波源S 和观察者A 相对静止f 观察者＝f 波源，音调不变波源S 不动，观察者运动，由A →B 或A →C 由A →B ，f 观察者>f 波源，音调升高由A →C ，f 观察者<f 波源，音调降低观察者A 不动，波源S 运动，由S →S ′，接近观察者或远离观察者波源向哪运动，哪个方向波面被压缩较密集接近观察者，f 观察者>f 波源，音调升高远离观察者，f 观察者<f 波源，音调降低2.成因归纳(1)发生多普勒效应时，一定是由于波源与观察者之间发生了相对运动，且两者间距发生变化。
(2)发生多普勒效应时，波源的频率保持不变，只是观察者接收到的频率发生了变化。
(1)观察者与声源间没有相对运动也可能产生多普勒效应。
(×)(2)当波源和观察者向同一个方向运动时，一定发生多普勒效应。
2020春高中人教版：多普勒效应含解析
A组：合格性水平训练
1．(多普勒效应的理解)关于多普勒效应.下列说法中不正确的是()
A．发生多普勒效应时波源的频率保持不变
B．要发生多普勒效应.波源和观察者间必须有相对运动
C．只有声波会发生多普勒效应
D．机械波、电磁波和光波都会发生多普勒效应
答案 C
解析多普勒效应是一种现象.发生多普勒效应时.波源的频率没有发生改变.波源与观察者之间相互靠近或相互远离时.观察者接收到的波的频率发生变化.即发生多普勒效应.而且机械波、电磁波和光波都会发生多普勒效应。
故C错误.A、B、D正确。
2．(多普勒效应的应用)医院有一种先进的检测技术——彩超.就是向病人体内发射频率已精确掌握的超声波.超声波经血液反射后被专用仪器接收.测出反射波的频率变化.就可知道血液的流速。
这一技术主要利用了()
A．波的干涉
B．多普勒效应
C．波的叠加
D．波的衍射
答案 B
解析由题意可知.该仪器是测量反射波的频率变化.而波的干涉、波的衍射及波的叠加都不会产生频率的变化.而多普勒效应中由于波源和接收者之间的距离的变化而使接收到的频率变化.故该技术利用的是多普勒效应.故选B。
《多普勒效应》课件
量子计算和量子通信
多普勒效应在量子计算和量子通信中起到重要作用，特别是在处理量子比特的运动和相互作用时。随着量子技术的不断发展，多普勒效应在量子力学领域的应用将更加广泛。
生物学和医学成像
多普勒效应在生物学和医学成像中广泛应用，特别是在超声波成像和血流检测方面。通过利用多普勒效应，可以更准确地检测和分析生物体内的血流和组织运动。
2. 将干涉仪固定在可移动平台上，以便模拟观察者和光源的相对运动。
3. 调整干涉仪和参考光束的角度，使两束光在干涉仪内相干叠加。
4. 移动可移动平台，模拟观察者和光源之间的相对运动，并记录干涉现象的变化。
实验结果：通过比较不同相对速度下的干涉现象，可以验证光波多普勒效应的存在，观察到干涉条纹的移动量随着观察者和光源之间的相对速度变化而变化。
详细描述
多普勒效应在医学、交通、天文学和移动通信等领域都有广泛的应用。例如，医学超声设备利用多普勒效应来检测血流速度和方向；交通雷达利用多普勒效应来测量车辆的速度；天文学家通过多普勒效应来测量恒星和行星的运动速度；而在移动通信领域，多普勒效应则被用来提高信号传输的稳定性和准确性。
02
CHAPTER
《多普勒效应》课件
目录
多普勒效应概述多普勒效应的原理多普勒效应的实验验证多普勒效应的实际应用多普勒效应的未来发展
01
CHAPTER
多普勒效应概述
总结词
多普勒效应是指波源和观察者之间相对运动时，观察者接收到的波频率发生变化的现象。
详细描述
多普勒效应是物理学中的一个重要概念，它描述了当波源和观察者之间有相对运动时，观察者接收到的波频率与波源发出的波频率不一致的现象。这种现象在声波、电磁波等许多领域都有广泛的应用。
《多普勒效应》 讲义
《多普勒效应》讲义一、什么是多普勒效应在我们日常生活中，有一种有趣的现象，当一辆鸣笛的汽车从我们身边疾驰而过时，我们会听到笛声的音调发生变化。
这就是多普勒效应的一个常见例子。
多普勒效应是指当波源和观察者之间存在相对运动时，观察者所接收到的波的频率会发生改变的现象。
这个效应不仅仅适用于声波，对于电磁波如光波也同样适用。
简单来说，如果波源朝着观察者移动，观察者接收到的波的频率会升高，就好像波被压缩了一样；反之，如果波源远离观察者移动，观察者接收到的波的频率会降低，仿佛波被拉伸了。
二、多普勒效应的发现历程多普勒效应是由奥地利物理学家克里斯琴·多普勒于 1842 年首先提出的。
当时，多普勒在研究火车鸣笛声时，敏锐地观察到当火车靠近和远离观察者时，声音的音调有所不同。
多普勒通过深入思考和实验研究，最终得出了这一重要的物理现象的理论。
他的发现不仅在声学领域引起了轰动，也为后来电磁波领域的研究奠定了基础。
在多普勒提出这一理论之初，并不是所有人都能立刻接受和理解。
但随着后续的实验验证和实际应用，多普勒效应逐渐被广泛认可，并成为物理学中的一个重要概念。
三、多普勒效应在声波中的应用1、交通领域在交通警察使用的测速仪中，就运用了多普勒效应。
测速仪向行驶中的车辆发射超声波，然后接收反射回来的波。
通过比较发射波和接收波的频率差异，就可以计算出车辆的行驶速度。
2、医学诊断在医学超声检查中，多普勒效应也发挥着重要作用。
例如，在检测血流速度时，超声波探头向血管发射超声波，根据反射回来的波的频率变化，医生可以判断血液的流动方向和速度，从而诊断血管疾病。
3、声学监测在一些大型机器设备的监测中，通过检测声波的多普勒效应，可以及时发现设备部件的异常振动和运动情况，提前预防故障的发生。
四、多普勒效应在电磁波中的应用1、雷达系统雷达通过发射电磁波并接收反射回来的电磁波来探测目标。
当目标相对于雷达移动时，反射波的频率会发生变化，通过分析这种频率变化，就可以确定目标的速度和运动方向。
多普勒效应(解析版)
第5节多普勒效应一、多普勒效应的现象与应用1．上课时老师将一蜂鸣器固定在教鞭一端，然后使蜂鸣器迅速水平旋转，同学们听到蜂鸣器音调竟然忽高忽低变化，下列判断正确的是（）A．旋转时蜂鸣器发声的频率变化了B．由于旋转，改变了同学们听到的声音频率C．蜂鸣器音调变低时，一定是向学生的方向运动D．音调的忽高忽低是由波的干涉造成的【答案】B【详解】D．旋转过程中，声源（蜂鸣器）与同学们的距离有时近，有时远，发生多普勒效应，故D错误；AB．蜂鸣器发出声波的频率不变，只是同学们听到的声音频率变化了，故A错误，B正确；C．当蜂鸣器远离学生时，听到声音的频率变小即音调变低，故C错误。
故选B。
2．下列关于多普勒效应的说法正确的是（）A．医院检查身体的“彩超”仪运用了多普勒效应B．大风中，远处人的说话声时强时弱C．由地球上接收到的遥远天体发出的光波发生“红移”现象（各条谱线的波长均变长），可以判断遥远天体正靠近地球D．静止的观察者听到某个单一频率声源发出的声音频率越来越高，说明声源正在远离观察者【答案】A【详解】A．医院检查身体的“彩超”仪是通过测出反射波的频率变化来确定血流的速度，显然是运用了多普勒效应，故A正确；B．大风中，远处人的说话声时强时弱是能量传递的问题，故B错误；C．“红移”现象中光波频率变小，因此遥远天体正在远离地球，故C错误；D．当波源与观察者相互靠近时，观测到的频率增大，反之，当波源与观察者相互远离时，观测到的频率减小，故D错误。
故选A。
二、多普勒效应产生的原因3．假如一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300 Hz，在汽车向你驶来又擦身而过的过程中，下列说法正确的是（）A．当汽车向你驶来时，听到声音的频率等于300 HzB．当汽车向你驶来时，听到声音的频率小于300 HzC．当汽车和你擦身而过后，听到声音的频率大于300 HzD．当汽车和你擦身而过后，听到声音的频率小于300 Hz【答案】D【详解】AB．汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300Hz，当汽车向你驶来时，两者间距变小，则听到喇叭声音的频率大于300Hz，故AB错误；CD．汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300Hz，当汽车和你擦身而过后，两者间距变大，则听到喇叭声音的频率小于300Hz，故C错误，D正确。
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2
1
2π
r2 r1
1.一平面简谐波以速度沿X轴正方向传播，O为坐标原点，已
知P点的振动方程为 y A cos t ，则
（A） O点的振动方程为
y0 A cos (t l / u)
（B） 波动方程为
y A cost (l / u) (x / u)
（C） 波动方程为
Y
u
o
lP
X
y A cos t (l / u) (x / u)
（D）波动方程为 y A cost (l / u) (x / u)
答：（C）
2． 在下面几种说法中，正确的是： （A）波源不动时，波源的振动周期与波动的周期在数值 上是不同的； （B）波源振动的速度与波速相同； （C）在波传播方向上，任一质点的振动位相总是比波源 的位相滞后； （D）在波传播方向上，任一质点的振动位相总是比波源 的位相超前。
水波的多普勒效应（波源向左运动）
(3)
vR
≠
S0（S，波源v频S率≠）0，(波的？此频率时) ，RSR（观测频率）R
vS > 0
u
vR > 0
R
uvR
u
uvR u
u uvS
S
u u
v v
R S
S
当 vR = -vS 时 （无相对运动）， 注意：
R S
飞行高度要有一定限制。
冲击波带
超音速的子弹 在空气中形成 的激波
（马赫数为2 ）
产生条件 波源+弹性介质
机械波
传播方式
横波 纵波
波动过程的描述
波源或观察者相 对介质运动时，
波传播遵循的原理
产生多普勒效应
描述波 动的物 理量：
2 ,
T
Tu
波动方程
叠加原理
y A cos[2 π( t x ) ]
Tλ
波的干涉
惠更斯原理
波的衍射；波的 反射和折射*
波的能量 Wk W p I wu
1 2 A2u
2
特例：驻波 1.振幅：波腹、波节 2.相位：波节两侧反 相，两波节间同相。 3.能量：I=0
波相干的条件
1.频率相同 2.振动方向相同 3.位相差恒定
A A12 A22 2 A1A2 cos
S（S 波源频率） (波的频率)
（R 观测频率）
R
vS > 0 （对媒质）
u
（v对R >媒0质）
(1) vS = 0 ， vR ≠ 0， 此时， S
S·
·
· R
R
uvR
u
v u
R
S
vS = 0 vRt ut
vR > 0(R接近S)，
R
S
( u / u / S )
2,
3 2
y0 0 5 cos( 2 t 3 2)m
波动方程：
y 0 5 cos[ 2 (t x 0 5) 3 2]m
讨论：若下图为 t=2s 时的波形，又如何？
先找出O点的初位相
3
3
t 0 2 2 2 0 2
vR < 0(R远离S)，
R
S
(2) vR = 0 ，vS ≠ 0， 此时， R
R
0
·S· ·
vS
· ·S
R
vSTS
u
uTS
vS
测= S 运动的前方波长缩短
R
u
u (u v S )TS
u
u v
S
S
vS >
0(S接近R)， R
S
vS < 0(S远离R)， R S
反射波在P点的位相：
[B]
(B) ( A)
(D) (C )
7. 如图， 已知入射波的 A，，，C 点为自由端t= 0 时，
O 点合振动经平衡位置向负向运动。 求：（1）B点合振动方程？
y
7
8
（2）OC 段波腹、波节的位置？
解（1）
?
y0 A cos(2t 0 )
ox
2
B
C
x
y入 Acos[2(t x u) 0 ]
答案：C
3.一平面简谐波沿OX正方向传播，波动方程为
y 0.18 cos[2 ( t x ) ] （SI）
24 2
该波在 t 0.5s 时刻的波形图是
答：B
4. 已知 t=0 时刻的波形曲线，写出波动方程
解
A 0 5m, 2m ,T u 4s
2 T
0
2
波动方程： y 0 5 cos[ (t x ) ] 2 05 2
5. 如下图
该时刻，能量为最大值的
媒质元位置是_a_,__c_,_e__, _g
6.已知入射波t时刻的波动曲线，问： A 、B 、C 、D 哪条 曲线是t时刻反射波曲线 (反射壁是波密媒质）？
P x 入射波在P点的位相：
t
3 4
0 )
在 x=0处合振动方程为
第三讲 多普勒效应与小结
1.多普勒效应* 2. 激波* 3.小结 4.实例分析
1. 多普勒效应 （Doppler effect）
发射频率 s
波的频率ν
波源单位时间 所发波的个数
媒质质元的振动频率 (数值等于单位时间 内通过波线上一固定 点完整波形的个数)
s ? ? R
接收频率 R
单位时间内接收器 所收到的波的个数
y反
Acos[2t
Acos[2(t 2 7 8 u
2x
x )
0
0]
]
A cos[ 2t
2x
3 2
0]
y驻
2 A cos( 2x
3 ) cos( 2 4
t
3 4
0 )
y驻
2 A cos( 2x
3 ) cos( 2 4
2. 激波
R
(u
u vS )TS
v S u 时， R 0
—后发出的波面
将超越先发出的波面，
形成锥形波阵面——
· · · · · uΔt
S vS
马赫锥
•冲击波(shock wave)
sin u
vS
vSΔt
v S —马赫数(Mach number) u
•冲击波带
对超音速飞机的最小
1. S 动R不 动
0
R S 本质
R 动S不 动
波对R速度
0 不是u
R S
不同
2. vR、 vS 是对媒质而言，且以相向为正。
想一想:若波源与观察者不沿二者连线运动
v's
vs
vo
v'o
R
பைடு நூலகம்
u u
v v
'o 's
S
超声多普勒效应测血流速 警察用多普勒测速仪测速