内容正文:
第3章 机械波
3.5:多普勒效应
一:知识精讲归纳
考点一、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,1 s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,1 s内通过观察者的波峰(或密部)的数目增加(选填“增加”或“减小”),观测到的频率增加(选填“增加”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“增加”或“减小”).
考点二、多普勒效应的应用
1.利用多普勒测速仪测速
交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波,测量反射波的频率,根据反射波频率变化的多少,就能知道车辆的速度.
2.利用超声波测血流速度
医生向人体发射频率已知的超声波,测出被血流反射后的波的频率变化,就可知道血流的速度.
3.利用光波的频率变化,计算星球靠近或远离我们的速度.
二:考点题型归纳
题型一:多普勒效应的定义
1.(2022·山东淄博·高二期末)警车向路上的车辆发射固定频率的超声波,同时探测反射波的频率.下列说法正确的是( )
A.当车辆匀速驶向停在路边的警车时,警车探测到的反射波频率增高
B.当车辆匀速驶离停在路边的警车时,警车探测到的反射波频率增高
C.当警车匀速驶向停在路边的汽车时,警车探测到的反射波频率降低
D.当警车匀速驶离停在路边的汽车时,警车探测到的反射波频率不变
2.(2021·山东乳山·高二期中)下列现象中,可以用多普勒效应解释的是( )
A.雷雨天看到闪电后,稍过一会儿才能听到雷声
B.同一声源发出的声波,在空气和水中传播速度不同
C.超声波被行进中的车辆反射后,测速仪上接收到的超声波的频率发生变化
D.水塘里,微风激起的水波遇到小石、芦苇等细小的障碍物,会绕过它们继续传播
3.(2021·河北·高碑店市崇德实验中学高二阶段练习)关于多普勒效应的叙述,下列说法正确的是( )
A.产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化
B.产生多普勒效应的原因是观察者和波源之间发生了相对运动
C.甲、乙两列火车相向行驶,两车均鸣笛,且所发出的笛声频率相同,乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率低于他所听到的乙车笛声频率
D.甲、乙两列火车相向行驶,两车均鸣笛,且所发出的笛声频率相同,乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率等于他所听到的乙车笛声频率
题型二:多普勒效应的应用
4.(2021·江苏·南通市海门四甲中学高二期中)一频率为的声源以的角速度沿一半径为的圆周(圆心为O点)做匀速圆周运动。一观察者站在离圆心很远的P点且相对于圆心静止,如图所示,则观察者接收到( )
A.声源在A点时发出声音的频率等于
B.声源在B点时发出声音的频率等于
C.声源在C点时发出声音的频率等于
D.声源在D点时发出声音的频率小于
5.(2021·江苏·苏州中学高二期中)单音源发生器装置在小车上,其发音频率为f0。图1中小车沿一圆形跑道做匀速圆周运动,观察者甲静止于圆心处,测得频率为f1;图2中小车沿直线向左匀速运动,观察者乙、丙静止于该直线上,丙在乙的右侧,观察者乙测得频率为f2,观察者丙测得频率为f3,则( )
A. B.
C. D.f1时而大于f0时而小于f0,
6.(2021·江苏·东海县教育局教研室高二期中)下列技术应用涉及到多普勒效应的是( )
A.雷达定位
B.利用“共鸣箱”来使声音增强
C.医生利用超声波探测病人血管中血液的流速
D.用超声波检测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡
三:课堂过关精练
一、单选题
7.(2021·全国·)下列关于机械波的说法,正确的是( )
A.两列波叠加一定会出现稳定的干涉图样
B.在干涉图样中,振动加强区域的质点的位移一定大于振动减弱区域质点的位移
C.只有障碍物或孔的尺寸与波长比较相差不多或小得多,波才能发生衍射
D.当波源远离接收者时,观察者接收到的波的频率比波源频率低
8.(2021·江苏南京·)超声波是一种频率高于20000Hz的声波,波长很短,广泛应用于生活与生产实践.关于超声波及应用,下列说法中正确的是( )
A.在同种介质中,超声波的速度大于次声波的速度
B.超声波的频率越高衍射本领越强
C.高速公路上的测速仪发出超声波波长大于所接收波的波长,说明此时车正在靠近测速仪
D.“彩超”检查身体时,超声波迎着血液流动方向发射,仪器接收到的反射回波的频率低于其发射的超声波的频率
9.(2022·全国·)在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速v=200m/s。已知t=0时,波刚好传播到x=40m处,如图所示,在x=400m处有一接收器(图中未画出),则下列说法正确的是( )
A.波源开