（浙江專版）2018年高中物理 第十二章 機(jī)械波 第5、6節(jié) 多普勒效應(yīng) 惠更斯原理學(xué)案 新人教版選修3-4

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1、 第5、6節(jié)多普勒效應(yīng)__惠更斯原理 多普勒效應(yīng)及產(chǎn)生的原因 [探新知·基礎(chǔ)練] 1．多普勒效應(yīng) (1)音調(diào)：音調(diào)由頻率決定，頻率高則音調(diào)高，頻率低則音調(diào)低。 (2)多普勒效應(yīng)：波源與觀察者互相靠近或者互相遠(yuǎn)離時，接收到的波的頻率都會發(fā)生變化的現(xiàn)象。 2．多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因 (1)波源與觀察者相對靜止時，1 s內(nèi)通過觀察者的波峰(或密部)的數(shù)目是一定的，觀察者觀測到的頻率等于波源振動的頻率。 (2)當(dāng)波源與觀察者相互靠近時，1 s內(nèi)通過觀察者的波峰(或密部)的數(shù)目增加，觀察到的頻率增加；反之，當(dāng)波源與觀察者互相遠(yuǎn)離時，觀察到的頻率變小。 [辨是非](對的劃“√”，

2、錯的劃“×”) 1．發(fā)生多普勒效應(yīng)時，波源發(fā)出的頻率不變。(√) 2．多普勒效應(yīng)說明波源的頻率發(fā)生變化。(×) 3．多普勒效應(yīng)是指觀察者接收到的頻率比波源發(fā)出的頻率大的情況。(×) [釋疑難·對點練] 多普勒效應(yīng)的產(chǎn)生 (1)波源完成一次全振動，向外發(fā)出一個波長的波，稱為一個完全波。頻率表示單位時間內(nèi)完成的全振動的次數(shù)。因此波源的頻率又等于單位時間內(nèi)波源發(fā)出的完全波的個數(shù)。 (2)觀察者聽到的聲音的音調(diào)，是由觀察者接收到的頻率，即單位時間內(nèi)接收到的完全波的個數(shù)決定的。 ①波源和觀察者相對靜止。觀察者接收到的頻率等于波源的頻率； ②波源和觀察者有相對運動。觀察者在單位時間內(nèi)接收

3、到的完全波的個數(shù)發(fā)生變化，即感覺到波的頻率發(fā)生變化。 波源與觀察者如果相互靠近，觀察者接收到的頻率增大；二者如果相互遠(yuǎn)離，觀察者接收到的頻率減小。 (3)多普勒效應(yīng)是波的特性，不只是機(jī)械波會產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，后面所學(xué)的光波、電磁波也會產(chǎn)生這一現(xiàn)象。 [特別提醒]　發(fā)生多普勒效應(yīng)是由于波源與觀察者發(fā)生了相對運動，而與波源到觀察者的距離無關(guān)。 [試身手] 1．(多選)下列哪些現(xiàn)象是多普勒效應(yīng)造成的(　　) A．遠(yuǎn)去的汽車聲音越來越小 B．炮彈迎面飛來，聲音刺耳 C．火車向你駛來時，音調(diào)變高，遠(yuǎn)離你而去時，音調(diào)變低 D．大風(fēng)中，遠(yuǎn)處人的說話聲時強(qiáng)時弱 解析：選BC　聲波音調(diào)的高低由

4、其頻率決定，據(jù)多普勒效應(yīng)，當(dāng)聲源與觀察者發(fā)生相對運動時，觀察者聽到的音調(diào)會變化，B、C正確；聲音的強(qiáng)弱由聲波的能量決定，聲源越近，聲波能量越大，聽起來越響亮，但音調(diào)不一定變化，A、D項不是由多普勒效應(yīng)造成的。 多普勒效應(yīng)的應(yīng)用 [探新知·基礎(chǔ)練] 1．測車輛速度 交警向行進(jìn)中的車輛發(fā)射頻率已知的超聲波，同時測量反射波的頻率，根據(jù)反射波頻率變化的多少就能知道車輛的速度。 2．測星球速度 測量星球上某些元素發(fā)出的光波的頻率。然后與地球上這些元素靜止時發(fā)光的頻率對照，可得星球的速度。 3．測血流速度 向人體內(nèi)發(fā)射已知頻率的超聲波，超聲波被血管中的血流反射后又被儀器接收，測出反射波

5、的頻率變化就可得血流速度。 [辨是非](對的劃“√”，錯的劃“×”) 1．利用超聲波的多普勒效應(yīng)可以測車輛速度。(√) 2．人們可以根據(jù)接收到太陽光的頻率變小判斷太陽離地球遠(yuǎn)去。(√) 3．在醫(yī)學(xué)上，醫(yī)生根據(jù)超聲波的多普勒效應(yīng)測量血流速度。(√) [釋疑難·對點練] 1．多普勒效應(yīng)再理解 (1)多普勒效應(yīng)是指觀察者所接收到的波的頻率與波源頻率不同的現(xiàn)象，并不是接收到的波的強(qiáng)度發(fā)生變化的現(xiàn)象。 (2)發(fā)生多普勒效應(yīng)時，波源的頻率并沒有變化，是接收者接收到的頻率(單位時間內(nèi)接收到的完整波的個數(shù))發(fā)生變化(大于或小于波源頻率)。 (3)多普勒效應(yīng)的產(chǎn)生不是取決于波源與觀察者之間

6、的距離，而是取決于二者相對速度的大小和方向。 2．多普勒效應(yīng)應(yīng)用 (1)交警向行進(jìn)中的車輛發(fā)射頻率已知的超聲波，同時測量反射波的頻率，根據(jù)反射波的頻率變化的多少就能知道車輛的速度。 (2)利用多普勒效應(yīng)測量恒星相對速度的方法。光波與聲波的不同之處在于，光波頻率的變化使人感覺到的是顏色的變化。如果恒星遠(yuǎn)離我們而去，則光的譜線就向紅光方向移動，稱為紅移；如果恒星朝向我們運動，光的譜線就向紫光方向移動，稱為藍(lán)移。波源的速度越高，所產(chǎn)生的效應(yīng)越大，根據(jù)光波紅/藍(lán)移的程度，可以計算出波源循著觀測方向運動的速度。 (3)了解血液流動速度，可以通過發(fā)射超聲波來實現(xiàn)。由于血管內(nèi)的血液是流動的物體，所

7、以超聲波振源與相對運動的血液間就產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。血管向著超聲源運動時，反射波的波長被壓縮，因而頻率增加。血管離開聲源運動時，反射波的波長變長，因而在單位時間里頻率減少。反射波頻率增加或減少的量，是與血液流動速度成正比，從而就可根據(jù)超聲波的頻移量，測定血液的流速。 [試身手] 2．(多選)下面哪些應(yīng)用是利用了多普勒效應(yīng)(　　) A．利用地球上接收到遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的光波的頻率來判斷遙遠(yuǎn)天體相對于地球的運動速度 B．交警向行進(jìn)中的汽車發(fā)射一個已知頻率的電磁波，波被運動的汽車反射回來時，根據(jù)接收到的頻率發(fā)生的變化，就可知汽車的速度，以便于交通管理 C．鐵路工人用耳貼在鐵軌上可判斷火車的運動情況

8、 D．有經(jīng)驗的戰(zhàn)士從炮彈飛行的尖叫聲判斷飛行炮彈是接近還是遠(yuǎn)去 解析：選ABD　凡是波都具有多普勒效應(yīng)，因此利用光波的多普勒效應(yīng)便可以測定遙遠(yuǎn)天體相對于地球的運動速度，A選項正確；被反射的電磁波，相當(dāng)于一個運動的汽車發(fā)出的電磁波，其頻率發(fā)生變化，由多普勒效應(yīng)可求出運動汽車的速度，B選項正確；鐵路工人根據(jù)振動的強(qiáng)弱而對列車的運動作出判斷，C選項錯誤；炮彈飛行，與空氣摩擦產(chǎn)生聲波，人耳接收到的頻率與炮彈的相對運動方向有關(guān)，D選項正確。 惠更斯原理及應(yīng)用 [探新知·基礎(chǔ)練] 1．波面和波線 (1)波面：從波源出發(fā)的波，經(jīng)過同一時間到達(dá)的各點所組成的面，如圖所示。 (2)波線：用

9、來表示波的傳播方向的線，波線與各個波面總是垂直的。 說明：波面是球面的波為球面波，如空氣中的聲波。波面是平面的波為平面波。 2．惠更斯原理 (1)內(nèi)容：介質(zhì)中任一波面上的各點，都可以看做發(fā)射子波的波源，其后任意時刻，這些子波在波前進(jìn)方向的包絡(luò)面就是新的波面。 (2)包絡(luò)面：某時刻與子波波面相切的曲面。 (3)應(yīng)用：如果知道某時刻一列波的某個波面的位置，還知道波速，利用惠更斯原理可以得到下一時刻波面的位置，從而可確定波的前進(jìn)方向。 [辨是非](對的劃“√”，錯的劃“×”) 1．用惠更斯原理可以解釋波的傳播方向問題。(√) 2．用惠更斯原理可以解釋光的反射和折射現(xiàn)象。(√) 3．

10、用惠更斯原理不可以解釋波的衍射現(xiàn)象。(×) [釋疑難·對點練] 1．對惠更斯原理的理解 (1)惠更斯原理中，同一波面上的各點都可以看做子波的波源。波源的頻率與子波波源的頻率相等。 (2)波線的指向表示波的傳播方向。 (3)在各向同性的均勻介質(zhì)中，波線恒與波面垂直。 (4)球面波的波線是沿半徑方向的直線，平面波的波線是垂直于波面的平行直線。 (5)利用惠更斯原理可以解釋平面波和球面波的傳播、波的衍射、干涉和折射現(xiàn)象，但無法說明衍射現(xiàn)象與狹縫或障礙物的大小關(guān)系。 2．惠更斯原理的應(yīng)用 (1)應(yīng)用惠更斯原理解釋波的衍射： 如圖甲所示，平面波到達(dá)擋板上的狹縫AB，按照惠更斯原理，波

11、面上的每一點都可以看做子波的波源，位于狹縫的點也就是子波源。因此波可以到達(dá)擋板后的位置。這就是波的衍射現(xiàn)象。 (2)應(yīng)用惠更斯原理解釋波的反射： 惠更斯原理對波的反射的解釋，如圖乙中a、c、b是入射波的波線，a′、c′、b′是反射波的波線。過a的入射點A作與波線垂直的波面AB，在波面AB上找三點A、C、B作為子波源，設(shè)波速為v，取時間間隔Δt＝；作Δt時間后子波源A、C發(fā)出的子波波面如圖中小圓弧所示；畫出子波波面的包絡(luò)面A′B′，根據(jù)波線與波面的方位關(guān)系畫出反射波線a′、c′、b′，代表了反射波的波線。 (3)應(yīng)用惠更斯原理解釋波的折射現(xiàn)象： 當(dāng)波由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時發(fā)生偏折

12、的現(xiàn)象叫做波的折射。用惠更斯原理解釋如下： 如圖丙所示，一束平面波中的波線a首先于時刻t由介質(zhì)1到達(dá)界面。波線a進(jìn)入介質(zhì)2后，又經(jīng)過時間Δt，波線b也到達(dá)界面。這時A、C′兩點發(fā)出的子波的波面如圖中兩小段圓弧所示，它們的包絡(luò)面為圖中的A′B′，這是波進(jìn)入介質(zhì)2之后的新的波面。由于是兩種不同的介質(zhì)，其中波的傳播速度v1、v2不一定相同，在Δt這段時間內(nèi)，兩條波線a和b前進(jìn)的距離AA′和BB′也不一定相同。因此波進(jìn)入第二種介質(zhì)后傳播方向常常發(fā)生偏折。這是波的折射現(xiàn)象。 [試身手] 3．聲源發(fā)出的聲波在空氣中向外傳播過程中，振幅將逐漸減小，如何用惠更斯原理解釋？ 解析：根據(jù)惠更斯原理可知，聲

13、波從聲源發(fā)出后，在空中向外傳播的過程中，形成了以波源為中心的波面。面上的每個點都是子波的波源，然后又形成子波波面，形成包絡(luò)面，即為新波面。但聲源提供的能量一定，在形成新的波面后，總能量不變，但每個新波面獲得的能量減少，故在波的傳播過程中振幅逐漸減小。 答案：見解析 多普勒現(xiàn)象應(yīng)用 發(fā)生多普勒效應(yīng)的幾種情況 相對位置 圖示 結(jié)論 波源S和觀察者A相對介質(zhì)不動 f波源＝f觀察者，音調(diào)不變 波源S不動，觀察者A運動，由A→B或A→C 若靠近波源，由A→B，則f波源＜f觀察者，音調(diào)變高；若遠(yuǎn)離波源，由A→C，則f波源＞f觀察者，音調(diào)變低 觀察者A不動，波源S運

14、動，由S→S2 f波源＜f觀察者，音調(diào)變高 [典例1]　關(guān)于多普勒效應(yīng)，以下說法正確的有(　　) A．只有機(jī)械波才能產(chǎn)生多普勒效應(yīng) B．當(dāng)波源和觀察者都運動時就產(chǎn)生多普勒效應(yīng) C．產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是波源的頻率發(fā)生了變化 D．產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化 [思路點撥]　由于波源和觀察者間存在相對運動，導(dǎo)致觀察者接收到的頻率與波源的頻率不同，而波源的頻率并沒有發(fā)生變化。 [解析]選D　多普勒效應(yīng)是波動過程共有的特征，無論是機(jī)械波、電磁波還是光波都會發(fā)生多普勒效應(yīng)。產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是波源和觀察者有相對運動，導(dǎo)致觀察者接收到的波的頻率發(fā)生了變化，而波源

15、的頻率不變。故選項D正確，A、B、C錯誤。 [典例2]　公路巡警開車在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一車道上巡警車向前方的一輛轎車發(fā)出一個已知頻率的超聲波，結(jié)果該超聲波被那輛轎車反射回來時，巡警車接收到的超聲波頻率比發(fā)出時低。 (1)此現(xiàn)象屬于(　　) A．波的衍射　　　　　　 B．波的干涉 C．多普勒效應(yīng) D．波的反射 (2)若該路段限速為100 km/h，則該轎車是否超速？ (3)若該轎車以20 m/s的速度行進(jìn)，反射回的超聲波頻率應(yīng)怎樣變化？ [思路點撥]　觀察者與波源相互遠(yuǎn)離，觀察者接收到的頻率低于波源的頻率；觀察者與波源相互靠近，觀察者接收到的頻率

16、高于波源的頻率。 [解析]　(1)巡警車接收到的超聲波頻率比發(fā)出時低，此現(xiàn)象為多普勒效應(yīng)，選項C正確。 (2)因巡警車接收到的頻率低，由多普勒效應(yīng)知巡警車與轎車在相互遠(yuǎn)離，而巡警車車速恒定且在后面，可判斷轎車車速比巡警車車速(100 km/h)大，故該轎車超速。 (3)若該轎車以20 m/s的速度行進(jìn)時，此時巡警車與轎車在相互靠近，由多普勒效應(yīng)知反射回的超聲波頻率應(yīng)變高。 [答案]　(1)C　(2)超速　(3)變高 由多普勒效應(yīng)判斷波源或觀察者的運動方向及速度時，只需比較波源頻率f源和觀察者接收到的頻率f觀之間的大小關(guān)系。當(dāng)f源>f觀時，兩者間距離在增大；當(dāng)f源

17、離在減小。 惠更斯原理的應(yīng)用 解釋波的反射與折射 1．波的反射：反射波的波長、波速、頻率跟入射波的相同。 2．波的折射：在波的折射中，波的頻率不變，波速和波長發(fā)生改變。 3．波在兩種介質(zhì)的界面上發(fā)生折射的原因是波在不同的介質(zhì)中的傳播速度不同。 [典例3]　(多選)下列說法正確的是(　　) A．波發(fā)生反射時，波的頻率不變，波速變小，波長變短 B．波發(fā)生反射時，波的頻率、波長、波速均不變 C．波發(fā)生折射時，波的頻率不變，但波長、波速發(fā)生變化 D．波發(fā)生折射時，波的頻率、波長、波速均發(fā)生變化 [解析]選BC　波發(fā)生反射時，波在同一種介質(zhì)中傳播，頻率、波長和波速均不變，選項A

18、錯誤，選項B正確；波發(fā)生折射時，是從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)，波速發(fā)生變化，波的頻率由波源決定，所以波的頻率不變，由公式v＝λf可知，波長發(fā)生變化，選項D錯誤，選項C正確。 [課堂對點鞏固] 1．(多選)下列關(guān)于多普勒效應(yīng)的說法中正確的是(　　) A．只要波源在運動，就一定能產(chǎn)生多普勒效應(yīng) B．當(dāng)聲源靜止、觀察者運動時，會產(chǎn)生多普勒效應(yīng) C．只要聲源在運動，觀察者總是感到聲音的頻率變高 D．當(dāng)聲源相對于觀察者運動時，觀察者聽到的聲音的音調(diào)可能變高，也可能變低 解析：選BD　當(dāng)波源與觀察者有相對運動時，才能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，如果二者相互接近，觀察者接收到的頻率增大，感到聲音

19、的音調(diào)變高；如果二者遠(yuǎn)離，觀察者接收到的頻率減小，感到聲音的音調(diào)變低，所以應(yīng)選B、D。 2．(多選)下列說法中正確的是(　　) A．根據(jù)惠更斯原理可知，介質(zhì)中任一波面上的各點，都可以看做發(fā)射子波的波源 B．惠更斯原理只能解釋球面波的傳播，不能解釋平面波的傳播 C．若知道某時刻一列波的某個波面的位置，由惠更斯原理就可以確定波的傳播方向 D．惠更斯原理不但可以解釋波的直線傳播，還可以解釋波的反射與折射等相關(guān)現(xiàn)象 解析：選AD　惠更斯原理將介質(zhì)中任一波面上的各點看做發(fā)射子波的波源，可以解釋波傳播中的包括反射、折射在內(nèi)的傳播規(guī)律，故選項A、D正確；惠更斯原理可以解釋球面波和平面波的傳播，B

20、錯誤；若知道某一時刻一列波的某個波面的位置，還必須知道波速，再利用惠更斯原理得到下一時刻這個波面的位置，才能確定波的傳播方向，C錯誤。 3．觀察者不動，波源迎面而來時(　　) A．波源的波長發(fā)生了改變 B．波源的頻率發(fā)生了改變 C．觀察者接收到的頻率發(fā)生了改變 D．波速發(fā)生了改變 解析：選C　只要波源和觀察者發(fā)生相對運動，就會產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，發(fā)生多普勒效應(yīng)時，波源的頻率和波長均不發(fā)生變化，只是觀察者接收到頻率發(fā)生了變化，故只有選項C正確。 4．頻率一定的聲源在空氣中向著靜止的接收器勻速運動。以u表示聲源的速度，v表示聲波的速度(u

21、　) A．f增大，v增大 B．f增大，v不變 C．f不變，v增大 D．f減小，v不變 解析：選B　當(dāng)聲源向著接收器運動的速度增大時，聲源的頻率不變，聲波的傳播速度不變，接收器接收到的頻率增大。故選項B正確。 [課堂小結(jié)] [課時跟蹤檢測十] 一、單項選擇題 1．人在室內(nèi)講話的聲音比在室外空曠處講話聲音要洪亮，是因為(　　) A．室內(nèi)空氣不流動 B．室內(nèi)聲音多次反射 C．室內(nèi)聲音發(fā)生折射 D．室內(nèi)物體會吸收聲音 解析：選B　在空曠處講話，聲波絕大部分向遠(yuǎn)處傳播而一小部分傳入人耳，在室內(nèi)講話，除有聲波直接傳入耳朵外，向外傳播的聲波被墻等物體反射也傳入耳朵，所

22、以顯得比較洪亮。選項B正確。 2．對于波面和波線的說法中正確的是(　　) A．波面一定是球面(形狀) B．波線一定是平行直線 C．波線有的與波面垂直，有的與波面平行 D．不同波面上的各點振動周期相同 解析：選D　波面可以是球面(形狀)，也可以是平面(形狀)，A錯；波線可以是平行直線，如平面波波線，也可以不是平行直線，如球面波波線，B錯；波線總是與波面垂直，C錯；不同波面上的各點振動周期相同，都等于波源的周期，D對。 3．隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速增長，旅游事業(yè)迅速發(fā)展，其中回歸大自然的濱海游、生態(tài)游等休閑度假游備受人們的喜愛。一艘汽船以4 m/s的速度在無風(fēng)河面上航行，船上發(fā)出一聲鳴笛，

23、旅客在3 s后聽到前方懸崖反射回來的聲音，則懸崖離汽船原來位置的距離為(　　) A．258 m B．340 m C．516 m D．680 m 解析：選C　如圖所示，汽船發(fā)出鳴笛聲在B處，旅客聽到回聲位置在A處，即3 s 內(nèi)汽船前進(jìn)了A、B間距離l，則聲波經(jīng)過了2l0－l的距離。則v聲t＝2l0－l＝2l0－v船t，得l0＝ m＝516 m。C正確。 4.如圖所示，1、2、3分別代表入射波、反射波、折射波的波線，則(　　) A．2與1的波長、頻率相等，波速不等 B．2與1的波速、頻率相等，波長不等 C．3與1的波速、頻率、波長均相等 D．3與1的頻率相等，波速、波長均不

24、等 解析：選D　波1、2都在介質(zhì)a中傳播，故反射波的波長、頻率、波速與入射波都應(yīng)該相等，故A、B錯誤；波1、3是在兩種不同介質(zhì)中傳播，故折射波的波長、波速與入射波都不等，但頻率相等，故C錯誤，D正確。 5．醫(yī)院有一種先進(jìn)的檢測技術(shù)——彩超，向病人體內(nèi)發(fā)射頻率已精確掌握的超聲波。超聲波經(jīng)血液反射后被專用儀器接收，測出反射波的頻率變化，就可以知道血液的流速。這一技術(shù)主要體現(xiàn)了哪一種物理現(xiàn)象(　　) A．多普勒效應(yīng) B．波的衍射 C．波的干涉 D．共振 解析：選A　儀器接收到的波的頻率發(fā)生變化，是因為血液的流動使反射波的波源與接收儀器間距離發(fā)生變化，從而產(chǎn)生了多普勒效應(yīng)，選項A正確

25、，B、C、D錯誤。 6．小明和小剛每天上學(xué)途中都要經(jīng)過一座鐵橋。學(xué)習(xí)了波的知識之后，小明和小剛想到了一個測量橋長的方法，一人在鐵橋的一端用錘子敲擊一下，另一人在鐵橋的另一端聽傳來的聲音，結(jié)果發(fā)現(xiàn)經(jīng)空氣和鐵橋，聲音傳到另一端的時間差為2 s(聲波在空氣中傳播速度v1＝340 m/s，在鋼鐵中的傳播速度為4 900 m/s)，則鐵橋長大約為(　　) A．680 m B．9 800 m C．730.7 m D．無法計算 解析：選C　設(shè)鐵橋長為l，由題意可知 －＝2 s，解得l≈730.7 m。故C正確。 二、多項選擇題 7．關(guān)于多普勒效應(yīng)，以下說法正確的有(　　) A．只有機(jī)

26、械波才能產(chǎn)生多普勒效應(yīng) B．所有的波均能產(chǎn)生多普勒效應(yīng) C．產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是波源的頻率發(fā)生了變化 D．產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化 解析：選BD　多普勒效應(yīng)是波動過程共有的特征，產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化，而波源的頻率不變，故選項B、D正確，選項A、C錯誤。 8．假如一輛汽車在靜止時喇叭發(fā)出聲音的頻率是300 Hz，在汽車向你駛來又擦身而過的過程中，下列說法正確的是(　　) A．當(dāng)汽車向你駛來時，聽到喇叭聲音的頻率大于300 Hz B．當(dāng)汽車向你駛來時，聽到喇叭聲音的頻率小于300 Hz C．當(dāng)汽車和你擦身而過后，聽到喇叭聲音

27、的頻率大于300 Hz D．當(dāng)汽車和你擦身而過后，聽到喇叭聲音的頻率小于300 Hz 解析：選AD　當(dāng)汽車向你駛來時，兩者距離減小，接收到的聲波個數(shù)增多，頻率升高，將大于300 Hz，故A選項正確；當(dāng)汽車和你擦身而過后，兩者距離變大，接收到的聲波個數(shù)減少，頻率降低，將小于300 Hz，故D選項正確。 9．關(guān)于站在火車站臺上的旅客聽到路過的火車鳴笛聲的音調(diào)變化情況，以下說法正確的是(　　) A．當(dāng)火車進(jìn)站時，鳴笛聲的音調(diào)變低 B．當(dāng)火車進(jìn)站時，鳴笛聲的音調(diào)變高 C．當(dāng)火車離站時，鳴笛聲的音調(diào)變低 D．當(dāng)火車離站時，鳴笛聲的音調(diào)變高 解析：選BC　火車進(jìn)站時，旅客與火車靠近，聽到的

28、鳴笛聲的頻率變高，音調(diào)變高，反之，頻率變低，音調(diào)變低，故B、C正確。 10．如圖所示，在原點處做簡諧運動的波源產(chǎn)生的機(jī)械波沿x軸正方向傳播，波速v＝400 m/s。為了接收信號，在x＝400 m處放置一接收器A(圖中未標(biāo)出)。已知t＝0時，波已經(jīng)傳播到x＝40 m，則下列說法中正確的是(　　) A．波源振動的周期為0.05 s B．x＝40 m處的質(zhì)點在t＝0.5 s時位移最大 C．接收器在t＝1.0 s時才能接收到此波 D．若波源向x軸負(fù)方向移動，則接收器接收到的波的頻率將小于20 Hz 解析：選AD　由題圖知，波長λ＝20 m，由波速公式v＝得，波源振動的周期T＝ s＝0.

29、05 s，選項A正確；x＝40 m處的質(zhì)點在t＝0.5 s時在平衡位置，選項B錯誤；接收器接收到此波的時間t＝ s＝0.9 s，選項C錯誤；由多普勒效應(yīng)的知識，可判斷選項D正確。 三、非選擇題 11．由波源S發(fā)出的波某一時刻在介質(zhì)平面中的情形如圖所示，實線為波峰，虛線為波谷。設(shè)波源頻率為20 Hz，且不運動，而觀察者在1 s內(nèi)由A運動到B，觀察者在1 s內(nèi)接收到多少個完整波？設(shè)波速為340 m/s，則要讓觀察者完全接收不到波，他每秒要運動多遠(yuǎn)？ 解析：觀察者在單位時間內(nèi)接收到的完整波的個數(shù)，就等于觀察者接收到的頻率。如果觀察者不動，則1 s內(nèi)觀察者接收的完整波的個數(shù)應(yīng)為20個。然而在觀察者從A運動到B的過程中，所能接收到的完整波的個數(shù)正好比不運動時少1個，即他只接收到19個完整波。 要想讓觀察者完全接收不到波，他必須隨同所在的波峰或波谷一起運動并遠(yuǎn)離波源。由s＝vt得s＝340×1 m ＝340 m，即觀察者每秒要遠(yuǎn)離波源運動340 m。 答案：19個　340 m 11