巧解多普勒效应问题

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1、学校参评教师姓名论文题目联系电话三水实验中学杨振环巧解多普勒效应问题13924536568巧解多普勒效应问题三水实验中学杨振环关键词：多普勒效应解题方法摘要：本文介绍一种多普勒效应问题的巧解方法。<<课程标准>>对多普勒效应的要求不高，只要求学生了解多普勒效应和多普勒效应的成因，会解释STS中产生的多普勒效应的现象，知道一些多普勒效应的应用实例。但生活生产中多普勒效应的现象很多，多普勒效应的应用也很多，学生对这部分知识比较感兴趣。学生要了解和理解多普勒效应问题的难度很大，如果要解决有关多普勒效应问题难度就更大了。如果能用较简单的方法解决多普勒问题，学生对问题的

2、学习和掌握会比较容易。现在就谈谈解决有关多普勒效应问题方法。设点波源的振动在均匀各向同性媒质中传播,波源相对媒质的速率为v源,波长为λ,波源频率为f,观察者相对媒质的速率为v观,观察波长为λ’,观察频率为f’.1.波源静止而观察者运动观察者相对媒质以速率v观向波源运动，他观察到的波速为v+v0，波长λ’等于λ，观察频率f’应为将代入上式，得1式如果观察者背离波源运动，观察到的波速为v-v观,观察频率f’为2式将1式和2式写在一起,可得3式2.波源运动而观察者静止波源相对媒质以速率v观向观察者运动，观察者静止不动,他观察到的波速为v’等于媒质中的波速v，设振动的

3、周期为T,波长λ’应为4λ’=(v-v源)T将上式代入得4式反之,如果波源背离观察者运动，观察到的波长λ’=(v+v源)T,观察频率f’为5式将4式和5式写在一起,可得6式3.观察者和波源在同一条直线上运动综合以上两种情况,当观察者和波源都在运动时观察者接收到的频率为7式由7式易得8式波源朝观察者运动时,式中分母取负号,波源背离观察者运动时,式中分母取正号;观察者朝波源运动时,式中分子取正号,观察者背离波源运动时,式中分子取负号.下面我们利用这一规律来解决多普勒问题.例1．一列火车以25m/s的速度远离观察者而去，火车经过观察者身边时鸣笛，鸣笛时间持续32s，

4、已知声波在空气中速度为320m/s，求静止的观察者听到笛声的持续时间.一般解法：32秒火车走的距离为：最后一声传回来所用的时间为：静止时观察者听到笛声的持续时间：这种方法一定要充分理解观察者听到笛声的持续时间是从什么时候开始到什么时候结束，才能解决这道题。如果利用上述规律解这道题，思路就简单多了。特殊解法：设火车32秒钟声源振动x次，根据可得4解得：例2．正在报警的警钟，每隔响一次，一个人坐在以的速度向警钟行驶的火车中，求此人在内听到响声的次数是多少？设声音在空气中的传播速度为。一般解法：响声在空气中的间隔类似一个波长：人与声音的相对速度：观察者听到的频率为：

5、所以此人在5分钟内听到响声的次数为：特殊解法：5min=300s,由可得：解得：次。例3．如果一个观察者在铁路近旁，当火车迎面驶来时，他听到的汽笛声频率为，当火车驶过他身旁后，他听到的汽笛声频率降为，如果知道大气中声速约为，求火车的速度。这道题用一般的解法，很难分析清楚其中的原理，也就无从下手。用特殊方法却很简单。解法如下：由可得：解得：由此可见，用一般的方法去解多普勒效应问题，每一道题的思路都不同，解法也不同；但用特殊规律来解多普勒效应问题的话，可以说所有多普勒效应问题都是同一种思路，同一种解法，学生学起来容易掌握，大大提高学习效率。简介杨振环，4三水实验中

6、学物理教师，2004年毕业于华南师范大学物理系，2004年7月起在三水实验中学任教至今，教学业绩优秀，从2007年至今一直在高三任教。联系方式地址：佛山市三水区西南街道同福北路三水实验中学邮编：528100电话：139245365684