多普勒效应次声波和超声波

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1、第5讲多普勒效应　次声波和超声波　　多普勒效应当波源和观察者有相对运动时，观察者接收到的频率和波源发出的频率有了差别，这种现象叫多普勒效应。两者相互接近时，接收到的频率升高；两者相互远离时，接收到的频率降低。在铁路附近人们会听到急驶而来的火车的鸣笛声音调高昂；火车驰去时，鸣笛声音调变得低沉，就是一例。这种现象是在1842年由奥地利物理学家多普勒加以解释的。　　波源与观察者的相对运动有三种情况：一种是波源静止在媒质中，观察者相对于媒质运动；第二种是观察着静止于媒质中，波源相对于媒质运动；第三种情况是波源与观察者都相对于媒质运动观测者接收

2、到的频率可用下式求出：。式中是媒质中的波速，v是观察者相对于媒质的速度（当观察者也向波源运动时，v取正值；当观察者远离波源运动时，v取负值。），u是波源相对于媒质的速度（当波源向观察者运动时，u取正值；当波源远离观察者运动时，u取负值。教师在线例1．一列正在鸣笛的火车，高速通过某火车站站台的过程中，该火车站站台中部的工作人员听到笛声的频率（）A、变大B、变小C、先变大后变小D、先变小后变大例2．交通警察静立于公路旁，手中的测速仪发出频率为f0=2500Hz的声波，一辆汽车以72km/h的速度迎面驶来，试求测速仪所接收到的反射波的频率。

3、同步训练1．我们骑自行车在公路旁向东走，一辆警车一边发出警报声，一边飞速地从东迎面驶来又飞速向西离去，这一过程中，我们听到的警报声的变化将是（）A．音调先高后低B．音调先低后高C．音调没有明显变化D．频率先高后低2．如图10－48表示产生机械波的波源O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）波源正在移向（）A.A点B.B点C.C点D.D点（3）观察到波的频率最低点是（）A.A点B.B点C.C点D.D点3．关于多普勒效应，下列说法中正确的是（）A．当波源与观察者相对

4、运动时，才会发生多普勒效应B．当波源与观察者相对静止时，才会发生多普勒效应C．只有机械波能发生多普勒效应D．不仅机械波，电磁波和光波也会发生多普勒效应4．有一测速雷达，发射电磁波频率为f1，想用它来测量一迎面开来的汽车的车速，设该雷达接收到的从汽车反射回来的反射波频率为f2，则（）A.f1>f2B.f1=f2C.f1

5、车速（）A．大于100km/hB．小于100km/hC．等于100km/hD．无法确定6．有一种用钢丝操纵做圆周飞行的飞机模型，装有活塞式发动机作为动力。操纵者站在圆心，在他听来飞机发动机工作时发出的声音是平衡不变的，场边观察者听到的声音忽高忽低做周期性变化，这是由于，这种现象叫。拓展尝新7．经研究表明，光是一种电磁波，光波和一切波一样也具有波动性。在组成白光的七种单色光中，红光波长最长、频率最低，紫光波长最短、频率最高。20世纪20年代，美国天文学家哈勃观察恒星光谱时，发现所有恒星原定的谱线都向红光一端发生明显的偏移，这就是著名的“

6、哈勃红移”。也就是说，既然光谱原定的频率的谱线向红端移动，就是观测到光的频率减小了。据你所学过的知识，请类比猜想这是光波的什么现象；并简单说明这一现象能否支持“宇宙是膨胀的”（即“宇宙大爆炸”）这一前沿理论？8．一个观察者在铁路旁，当火车迎面开来时，他听到的汽笛声频率为f1=440Hz；当火车驶过他身旁后，他听到的汽笛声频率为f2=392Hz，若空气中声速为340m/s，求火车的速度。v=19.6m/s次声波和超声波次声波和超声波（1）人耳能听到的声波的频率范围是有限的，大致在20Hz到20000Hz之间。频率低于20Hz的声波称为次

7、声波，频率高于20000Hz的声波称为超声波。（2）特性和应用次声波：次声波传播距离远、速度大于海浪传播速度和台风移动的速度，所以接收次声波可预报破坏性很大的海啸、台风。超声波：超声波具有不可闻、穿透能力强、液压冲击大等特点，可广泛应用于现代生产技术、科学研究以及医疗卫生中。教师在线例1．有人把闹钟放在玻璃罩中，用抽气机抽出罩中的空气，最后听不到闹钟铃声，装置如图所示，用自己的语言解释这一现象。例2．利用超声波遇到物体发生反射，可测定物体运动的有关参量，如10－50图(a)中仪器A和B通过电缆线驳接，B为超声波发射与接收一体化装置，而

8、仪器A为B提供超声波信号源而且能将B接收到的超声波信号进行处理并在荧幕上显示其波形。现固定装置B，并将它对准匀速行驶的小车C，使其每隔固定时间T0发射一短促的超声波脉冲（如图b中幅度大的波形），而B接收到的由小车C反射波