1、多普勒效应 超声波和次声波,一：多普勒效应,1.定义：由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者 感到频率变化的现象叫做多普勒效应。,2.声源完成一次全振动，向外发出一个波长的波，频率 表示单位时间内完成的全振动次数，因此波源的频率等 于单位时间内波源发出的完全波的个数，而观察者听到 声音的音调，是由观察者接收到的频率，即单位时间内 接收到的完全波的个数决定的。,（1）定性分析 （a）当波源和观察者没有相对运动时，观察者接收到的 频率等于波源的频率 (b)当波源和观察相对靠近时，单位时间内接收到的完全 波的个数大于波源产生的完全波个数，即观察者接收到 的频率高于波源频率,（c）当波源和观察相对远
2、离时，单位时间内接收到的 完全波的个数小于波源产生的完全波个数，即观察者 接收到的频率低于波源频率,（2）定量分析 设V0表示波的传播速度，f和f 表示波源频率和观察者接收 到的频率，u表示波源对介质的速度，v表示观察者对介质 的速度 （1）波源和观察者相对介质都不动 观察者接收到的频率（即单位时间内通过观察者的完全波 数）与波源发出的频率（即单位时间内发出的波数）相等 即：f =f = V0/,（2）波源相对介质不动，而观察者向波源运动 则 波对观察着的速度为 （v+ V0）因 f = V0/ ，而单位时 间通过的波数 即接收到频率为f = （v+ V0）/ =(1+v/ V0）f 同理若观
3、察者远离波源运动 观察者接收到 的频率为 f = =(1-v/ V0）f,（3）观察者静止，波源以速度u向观察者运动波速V0与波源运动无关，但波长被压缩为= -uT 故观察者接收到的波的频率f = V0/（ -uT ）= V0/（ V0T-uT ） = V0/（ V0-u ） f 即接收到的波的频率增大。反之，即波源远离观察者时，接收到的波的频率减小。,（4）当波源以速度u，观察者以速度v相互靠近时 观察者感觉到的声波的频率 f = (V0+v)/(V0-u ) f,总之，当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互 接近，观察者接收频率增大，如果二者远离，观察者 接收频率减小。,二超声波和次声波
4、,1.声波是一个广泛的慨念，声源的振动频率大致在20 20000HZ范围内时，能被人听到。频率低于20HZ的声波 叫做次声波，频率大于20000HZ的声波叫做超声波。,2.次声波产生于火山爆发，地震，台风，海啸，核爆炸 ，火箭骑缝等现象中。次声波的特点是（1）在空气中 能量衰减很小，因此次声波可以传播很远的距离（2） 波长很长，它能绕过山脉等大障碍物,3.超声波不同于可闻声波的特征主要表现（1）波长非常 短，能沿直线传播和反射（2）穿透能力很强，能穿透几 米厚的金属（3）频率很高，可使液体内部产生相当大 的液压冲击。,1.下列说法正确的是 （ ） A.只有机械波才有多普勒效应 B.只有声波才有
5、多普勒效应 C.光波和电磁波也可以有多普勒效应 D.次声波和超声波不能形成声音，所以它们不是声波 E.波长为60m的声波不能被人听见 F.波长为60m的声波不能听到回声,CEF,2.如图，为一机械波的波源O作匀速运动某一时刻的波 面分布情况，图中的圆表示波峰 （1）图表示的是（ ） A干涉现象 B 衍射现象 C多普勒效应 D折射现象 （2）波源正在移向 （ ） A. A点 B . B点 C点 D. D点 （3） 观察到的频率的最低点 是 （ ） A. A点 B . B点 C点 D. D点,C,A,B,A,B,C,D,3.一警车上的警报器发射频率为f=1000HZ的声波，警 车远离静止的观察者向一悬崖行驶，车速V=10m/s， 已知声音在空气中的传播速度为 V0=330m/s 求 （1）观察者直接从警报器听到的声音频率是多大？ （2）观察者听到从悬崖发射的声音频率是多大？,931HZ 1031HZ,
