f??vv340??f??275Hz?260Hz． ???v?u340?20例3：一观察者站在火车轨道旁，一列高速行驶的火车正在鸣笛，并离他而去，则此观察者听到的鸣笛声的频率将_______（填增大．减小或不变）．
选题目的：考查多普勒效应的理解．
解析：由于观察者与火车（波源）相对远离，观察者在单位时间内接收到完全波的个数减少，其听到的鸣笛声的频率将减小．
练习题
一．选择题
1．有经验的战士可以从炮弹飞行时的尖叫声判断炮弹的飞行方向，他所利用的应是（）
A．声波的干涉现象 B．声波的衍射现象 C．声波的多普勒效应 D．声波的反射现象 2．如图表示一个产生机械波的波源S作匀速运动的情况，波从波源发出，在均匀介质中以球面波的形式传播，球面波的球心就是发出该波时波源所在位置，由图可知（）
（1）波源正在移向（） A．A点 B．B点 C．C点 D．D点
（2）观察者听到波的频率最低的点是（） A．A 点 B．B点 C．C点 D．D点
3．在铁路旁听行驶中的火车的汽笛声，当火车迎面驶来时，音调变高，火车远离时，音调变低，是因为
A．火车驶来时，声源的频率变大 B．火车远离时，声源的频率变小
C．火车驶来及远离时，声源的频率都不变 D．以上说法均不正确
4．关天多普勒效应，下列说法正确的是
A．多普勒效应是由波的干涉引起的 B．多普勒效应说明波源的频率发生改变 C．只有声波才可以产生多普勒效应
D．多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而产生的 5．当火车进站鸣笛时，我们可听到的声调
A．越来越高 B．不高 C．越来越沉
D．不知声速和火车车速，不能判断 参考答案： 1．C 2．（1）B（2）A 3．D 4．D 5．A 二．填空题
1．在铁路旁听行驶中的火车的汽笛声，你会发现汽笛声的音调发生了变化：火车向你驶来时，音调变高：火车离你远去时，音调变低，这是由于_______，这种现象叫_____．
2．交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来时，发现接收到的频率逐渐减小，由此可判断汽车正_____．
3．火车驶近我们时，汽笛的音调听起来比火车静止时汽笛的音调______，这时，人耳感觉到的频率比汽笛发出的频率_______．
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4．设想您随同一个波峰一起远离波源，则您接收到的频率将变为________． 5．如图所示，波源S不动，每秒发出30个完全波，观察者1s内由位置A移到位置B，则观察者每秒将接收到______个完全波． 6．有一种用钢丝操纵做圆周飞行的模型飞机，装有两冲程的活塞式发动机作为动力．操纵者站在圆心，在他听来，发动机工作时发出的声音的音调是平稳不变的．场边的观察者则听到发动机的声音的音调忽高忽低地做周期性变化，这是由于________，这种现象叫做____________． 参考答案：
1．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，火车向你驶来，频率增大，音调变高；反之音调降低，多普勒效应
2．远离警察运动 3．高 增大了 4．0
5．31 6．声源和观察者间有相对运动 多普勒效应，5.2倍 三．计算题
1．如果接收器接收到的声音频率只是声源频率的三分之一，则声源必须以声速的几倍远离接收器的方向运动？
2．火车以20m/s的速度向一静止观察者驶近，机车鸣汽笛2s之久，声速为340m／s，问： （1）观察者听到的汽笛声持续多久？
（2）如果火车以同样的速度从观察者身边驶过，则观察者前后听到的声音的频率之比是多少？ 93．当火车驶近时．观察者觉得它的汽笛的基音比驶去时高1个音（即频率高到倍），设声速为
8v?340m／s．求火车的速率． 参考答案：
1．2倍 2．（1）1．81s （2）9：8 3．f??
u?v0f 可解得 vs?20m／s u?v1第九节 次声波 超声波
例1：对于波长为100m的声波，下列说法正确的是（ ） A．在同一介质中，比波长为20m的传播快 B．不能被听见
C．波长太长，不能产生明显衍射
D．不能产生反射
选题目的：了解声波的特性和频率范围．
解析：声波在介质中的传播速度由介质本身的特性决定．与声波的频率（或波长）无关．可闻声波的频率范围是20Hz~2000Hz．它在空气中的波长为17m~0.017m．所以波长100m的声波属次声波不能引起人的听觉．波长越长的波其波动性越强，衍射（或干涉）现象越明显．凡是波（不论其波的性质和波长的长短）都能发生干涉．衍射．反射．折射等现象．正确答案为B．
例2：一只汽船以4m／s速度在河面上航行，船上发出一声鸣笛，旅客在3s后听到前方悬崖反射回来的回声，问悬崖离汽船原来位置多远?
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选题目的：利用声波知识解决实际问题．
解析：如图右图所示，船发出鸣笛声于A处，旅客听到回声位置在B处，即3s内汽船前进了AB间距离，而声波走过2s?l的距离．所以：
vt?2s?l?2s?v2t (v?v2)?516(m) 2例3：声波在空气中的传播速度v1?340m/s．在钢铁中的传播速度v2?4900m/s，一个人用锤子敲击
s?一下铁桥的一端而发出声音，经空气和桥传导桥的另一端的时间差是2s，试求：
（1）桥长；
（2）空气中和钢铁中声波的频率之比和波长之比？ 选题目的：理解声波的传播速度与介质有关．
解析：声波是属于介质中传播的机械波，在不同介质中传播的速度是不同的，但是由于频率是由振源决定的，与介质无关，因此声波在传播的过程中，波速和波长因介质而变化，频率却始终不变．本题在求解的时候，注意：
1．声波在两种介质中的传播长度都是桥长；
2．声波在两种介质中的传播频率是一样的，所以波长的比值和波速呈正比关系． 解：（1）设桥长为s，空气中的传播时间为t1，钢铁中的传播时间为(t1?2)s；于是有：
s?v1t1s?v2(t1?2)
联立得到桥的长度是：s?731m
（2）波在两种介质中的传播频率是一样： 即：f1：f2＝1：1
由公式v??f，当频率相等时，波长的比值和波速呈正比关系： 即：?1：?2＝v1：v2＝340：4900＝17：245
周末练习
1．在水中的可闻声波传入空气中（ ） A．声速变小，波长变短 B．由纵波可能变为横波
C．由于波长变短，可能变为超声波
D．由于波长变短，更容易发生衍射现象
2．从甲地向乙地发出频率f?100Hz的声波，当波速为330m/s时，刚好在甲．乙两地间形成一列有若干个完整波形的波，当波速为340m/s时，设完整波形的波数减少了2个，试求出甲乙两地的距离．
3．如图所示，在直线PQ垂线OM上有A．B分别距O点6m和1m两个声源，同时不断向外发出波长都是2m的完全相同的声波，在直线P、Q上从－∞到＋∞的范围内听不到声音的小区域共有_____个． 4．一训练场地有一平直道路，路的尽头有一堵表面光滑的墙，一人骑摩托车以13．6m/s的速度向垂直于墙面的方向驶去，在距墙面353．6m处鸣笛，经多少秒驾驶员才能听到回声？ 参考答案：
1．A 2．224.4m 3．5个点 4．2s
探究活动
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课题：了解超声波和次声波的应用及最新发展情况，写出一相关的介绍性论文．
目的：全面了解超声波和次声波在各方面应用，锻炼自己动手查找，组织资料，写作科技论文的能力．
形式：学生小组（1～3人）活动．
设计：1～3人为一组，利用图书馆或互联网了解超声波和次声波的应用及最新发展情况，自己动手查找，组织资料，然后写出论文．
过程：具体活动时间和过程可由学生依据自己的实际情况确定． 44
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