题文
一列连续鸣笛的火车高速从铁道上通过,则在铁道边上的人听到的笛声应为A.某一不变频率的笛声B.车头经过前听到的笛声比声源频率高,车头经过后听到的笛声比声源频率低C.车头经过前听到的笛声比声源频率低,车头经过后听到的笛声比声源频率高D.频率时高时低周期性变化的笛声
题型:未知 难度:其他题型
答案
B
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解析
分析:根据多普勒效应进行判断:
当警车向你驶来的时候,警笛的音调变高;当警车离开你向远处驶去时,音调在降低,但若你是坐在警车上,所听到的警笛声的音调却始终一样,也就是说实际上警笛的频率并没有改变,只是当听者和声源之间发生相对运动时,听者感觉到频率的改变,这种现象称为多普勒效应.
解答:解:根据多普勒效应得知,当物体振动频率不变时,距离声源越远,声音的音调越低,距离声源越近,声音的音调越高.
当有人站在火车轨道旁,一列连续鸣笛的火车高速从铁道上通过,距离先近后远,人感知的音调先逐渐变高,后逐渐变低,频率先变大后变小,即车头经过前听到的笛声比声源频率高,车头经过后听到的笛声比声源频率低.
故选B.
点评:有些知识没有出现在课本上,而是在生活中,要留心生活,观察生活,生活处处皆物理.此题是人感觉警笛的频率,不是警笛的实际频率.
考点
据考高分专家说,试题“一列连续鸣笛的火车高速从铁道上通过,则在.....”主要考查你对 [多普勒效应 ]考点的理解。
多普勒效应
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发生变化的现象。
2、特点:当波源与观察者有相对运动,两者相互接近时,观察者接收到的频率增大;两者相互远离时,观察者接收到的频率减小。
3、定性分析:当波源与观察者相对静止时,1s内通过观察者的波峰(或密部)的数目是一定的,观察到的频率等于波源振动的频率;当波源与观察者相向运动时,1s内通过观察者的波峰(或密部)的数目增加,观察到的频率增加;反之,当波源与观察者互相远离时,观察到的频率变小
4、备注:
(1)发生多普勒效应时,波源本身的频率并没有变化,只是观察者接收到的频率发生了变化
(2)多普勒效应是波特有的现象,一切波都可以发生多普勒效应
多普勒效应产生原因的定量分析:
设u表示波源相对介质的速度,v表示观察者相对介质的速度,V表示波的传播速度.f和f'分别表示波源频率和观察者接收到的频率。
(1)波源和观察者相对介质都不动,单位时间内波源振动f次,波传播距离在数值上等于V,即发出的波分布在长度V上,共有f个波长,观察者接收到的频率是单位时间内通过观察者的完全波数,故
即接收到的频率等于波源的频率。如图甲所示。
(2)波源相对介质不动,而观察者向波源运动,则渡相对观察者的速度为,根据公式
知
即接收到的频率等于波源的频率。如图甲所示。
(2)波源相对介质不动,而观察者向波源运动,则渡相对观察者的速度为,根据公式
知

即接收到的频率增加为波源频率的即接收到的频率增加为波源频率的

倍一同理可知,观察者远离波源运动,观察者接收到的频率为如图乙所示。
(3)观察者静止,波源以速度u向观察者运动,波速V与波源的运动无关,但波长被压缩为故观察者接收到的频率
即观察者接收到的频率增大,反之,若波源远离观察者时,观察者接收到的频率减小。如图丙所示。


