第五节 多普勒效应
自主学目标
1.知道什么是多普勒效应及其产生原因.
2.了解多普勒效应的应用.
3.知道什么是超声波，了解其应用.
知识点归纳
1、多普勒效应
1.概念：由于波源和观察者之间有① ，使观察者感到② 的现象叫做多普勒效应.
2.产生原因
波源与观察者相对静止时，单位时间内通过观察者的波峰（密部）的数目与波源产生的波峰（密部）的数目
③ ，观察者观测到的频率④ 波源振动的频率.
当波源与观察者相互靠近时，单位时间内通过观察者的波峰（密部）的数目⑤ 波源产生的波峰（密部）的数目，观察者观测到得频率⑥ 波源的频率.
当波源与观察者相互远离时，观察者观测到得频率
⑦ 波源的频率.
3.多普勒效应的应用
测量车辆的速度、测量天体运动、测量血液速度检查病变等.
2、超声波及其应用
1.超声波：频率高于⑧ Hz的声波.
2.特点：由于频率高，与可闻声波相比，波长短，不容易发生⑨ ，几乎沿⑩ 传播.
3.应用：超声波加湿、击碎结石、超声波探测、B超等.
提示：
①相对运动 ②频率发生变化 ③相等 ④等于 ⑤多于 ⑥大于 ⑦小于 ⑧20000 ⑨衍射 ⑩直线
重难点解析
1、多普勒效应的产生
波源完成一次全振动，向外发出一个波长的波（完全波），频率表示单位时间内完成全振动的次数，因此波源的频率又等于单位时间内波源发出的完全波的个数.观察者接收到得频率由单位时间内接收到的完全波的个数决定.
1.波源和观察者相对静止时，观察者接收到的频率等于波源的频率.
2.波源和观察者相互远离时，观察者接收到得频率小于波源的频率.若为声波，音调变低.
3.波源和观察者相互靠近时，观察者接收到得频率大于波源的频率.若为声波，音调变高.
4.多普勒效应是波的特性，不仅机械波会产生，以后我们学习到的光波、电磁波都能够发生多普勒效应.
二、多普勒效应的几种情况
观察者（A）和波源（s）的相对位置
波的图示
观察结果
相对静止
单位时间内通过观察者的完全波的个数不变，接收频率不变
波源不动，观察者运动
若观察者A→B，接收频率小于波源频率；若观察者A→C，接收频率大于波源频率
观察者不动，波源运动
波源S1→S2观察者接收到得频率大于波源的频率
典型例
题
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例1 当正鸣笛的火车向我们急驶而来时，我们听到的汽笛声的音调变高了，这是因为（ ）
A.声源振动的频率变大了 B.声波传播的速度变大了
C.耳膜振动的频率变大了 D.耳膜振动的频率变小了
【解析】 声源接近观察者时，接收到的频率变大，耳膜振动频率也变大.
【答案】 C
例2 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，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
【解析】 凡是波都可以发生多普勒效应，因此可以利用光波的多普勒效应测定遥远星体相对地球远离的速度，故A正确。被反射回来的电磁波，相当于一个物体发出的电磁波，其频率发生变化，可以判断物体的运动速度，故B选项正确.对于C选项，铁路工人是根据振动的强弱而判断列车的运动，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.
【答案】 ABD
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1.下面说法中正确的是（ ）
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，观察者接收到的频率发生了变化
C.多普勒效应是在波源与观察者之间相对运动时产生的
D.多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的
2．下列说法中正确的是 ( )
A．若声波波源向观察者靠近，则观察者接收到的声波频率减小
B．声波击碎玻璃杯的实验原理是共振
C．超声波在水中传播的距离要比光波远得多
D．“只闻其声不见其人”是声波的干涉现象
3．如图所示，向左匀速运动的小车发出频率为f的声波，车左侧A处的人感受到的声波的频率为f1，车右侧B处的人感受到的声波的频率为f2，则 ( )
A．f1
f
C．f1>f，f2>f D．f1>f，f2
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