3.5多普勒效应-【高效课堂】2023-2024学年高二物理同步讲练（人教版2019选择性必修第一册）

3.5多普勒效应 学习目录 考点一、多普勒效应 1 考点二、多普勒效应的应用 1 【巩固练习】 4 知识掌握 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 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 的，观测到的频率 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 (选填“增加”或“减小”)，观测到的频率 (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 (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 ，根据反射波 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 变化，就可知道血流的 3．利用光波的频率变化，计算星球 或 我们的速度． [例题1] （2023•青岛二模）我国研制的“复兴号动车组”首次实现了时速350km/h的自动驾驶，此时多普勒效应会影响无线通信系统稳定，这要求通信基站能分析误差并及时校正。如图一辆行驶的动车组发出一频率为f0、持续时间为Δt0的通讯信号，与动车组行驶方向在同一直线上的通信基站A、B接收到信号的频率和持续时间分别为fA、ΔtA和fB、ΔtB，下列判断正确的是（　　） A．fA＞f0，ΔtA＜Δt0 B．fA＜f0，ΔtA＞Δt0 C．fB＞f0，ΔtB＞Δt0 D．fB＜f0，ΔtB＜Δt0 [例题2] （2023•苏州三模）警报器固定于水平面上的A处并持续发出1000Hz的声波，某时刻一观察者经过B处，该观察者接收到的声波频率为1030Hz，则该观察者的运动情况可能是（　　） A．做匀速直线运动远离A B．做匀速直线运动接近A C．以A为圆心逆时针做匀速圆周运动 D．以A为圆心顺时针做匀速圆周运动 [例题3] （2023春•南海区校级期中）多普勒效应在科学技术中有广泛的应用。下列说法错误的是（　　） A．利用多普勒测速仪，可以测量水在海底的流速 B．“彩超”利用了多普勒效应 C．多普勒效应不能用于天体研究 D．波源与观察者相互靠近或者远离时，观察者接收到的波的频率会发生变化 [例题4] （2023春•抚州期中）如图所示，光滑水平细杆两端固定，小滑块与轻弹簧相连，并套在细杆上，轻弹簧左端固定；在小滑块上固定一个能持续发出单一频率声音的蜂鸣器。滑块与蜂鸣器静止时处于O点，现将其拉到N点由静止释放，滑块与蜂鸣器就沿着细杆在M、N之间振动起来。某同学站在右侧，耳朵正好在MN延长线上，滑块与蜂鸣器整体视为质点，则（　　） A．该同学听到的蜂鸣器的声音是断断续续的 B．该同学听到的蜂鸣器振动时的声音总是比静止时音调高 C．如果增大滑块与蜂鸣器振动的振幅，其振动周期一定增大 D．滑块与蜂鸣器的振动可以视为简谐运动 [例题5] （2023春•呈贡区校级期中）下面的应用与多普勒效应无关的是（　　） 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频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度 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 知识深化 多普勒公式推导 1、设声速为C，声源频率f，周期为T，声源速度为V，观察者不动。声源朝向观察者运动。 若两者均不动，即声源第1个振动与第2个振动均原地发出，两个振动传到观察者，观察者接收的时间间隔为T',显然T'=T, 就好比，一个人（发射者）以一定频率发球，另一个人（接收者）就会以该频率接球,不难想象，接收者接球的周期与发射者发球的周期是一样的。 但是，由于声源是运动的，第2个振动是B处发出的，第2个振动的传播距离变小，传播时间缩短，具体短了多少呢？ 声源由A处（发射第1个振动）运动到B（发射第2个振动）处，所经历的时间为T,声源的速度为V,声源发射第1个振动后，到发射第2个振动之前，声源所走的路程=VT,所以： 【巩固练习】 1. （2023春•呈贡区校级期中）在学校运动场上50m直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器，两个扬声器连续发出波长为5m的声波。一位同学从该跑道的中点出发，向某一端点缓慢行进15m。在此过程中，他听到扬声器声音由强变弱的次数为（　　） A．2 B．4 C．6 D．8