2017-2018学年人教版选修3-4 第十二章 5.多普勒效应 学案(1)
2017-2018学年人教版选修3-4 第十二章 5.多普勒效应 学案(1)第2页

A.A点 B.B点 C.C点 D.D点

解析:(1)波源运动,造成有的方向波面变密,有的方向波面变疏,在波面变疏变密的地方,观察者接收到的频率与波源发出的频率不同,这种现象是多普勒效应。

(2)波源运动时在波源前方的波面变密,后方的波面变疏,据此结合图象可知波源正在向A点移动。

(3)波源O在向A点靠近,故A点处观察到波的频率比波源的高。波源O在远离B点,在B点接收到的频率比波源频率低。图示时刻波源也在远离C、D点,C、D点上接收到的频率也比波源频率低,故在A点观察到的频率最高。

答案:(1)D (2)A (3)A

【例2】 一警车上的警报器发射频率f=1 000 Hz的声波,警车远离静止的观察者向一悬崖行驶,车速v=10 m/s,已知声音在空气中的传播速度为V=330 m/s,试问:

(1)观察者直接从警报器听到的声音频率是多大?

(2)观察者听到从悬崖反射的声音频率是多大?

解析:首先应分清楚三个速度,即波的传播速度、波源的速度、观察者的速度,当波源背离观察者运动时,相当于波长变长;观察者听到从悬崖反射回的声音,相当于有一声源以速度v靠近观察者,此时波长变短。

(1)当警车远离观察者时,其波长增大vT,则单位时间通过观察者的完全波的个数,即观察者听到的声音频率为f′=×1 000 Hz=970.6 Hz

(2)观察者听到从悬崖反射的声音,等效于有一波源以速度v靠近静止的观察者所发声音,此时波长减小vT,所以观察者听到从悬崖反射的声音频率为

f′′=×1 000 Hz=1 031 Hz。

答案:(1)970.6 Hz (2)1 031 Hz

方法点拨

此题的易错点是:认为从悬崖反射回来的声波和正常情况一样不发生多普勒效应,或者认为人听到的声波频率和警车远离时人听到的声波频率相同。