试题内容 |
声源振动时发出声音的频率即为每秒钟发出声波的数目,声源每秒钟发出的波数不同,发出声音的频率就不同。对观察者而言,人耳听到的声音频率即为每秒钟接收到的声波数目,例如我们听到频率为50Hz的声音,每秒钟接收到的声波数即为50.当声源靠近或远离观察者时,人耳听到的频率不再等于声源发出的频率,这种现象叫多普勒效应。 (1)我们在生活中经常有这样的经验:高速驶来的火车“呼啸而来,扬长而去”。试定性分析当火车靠近我们时,我们听到的鸣笛声与火车发出的声音频率相比有何不同? (2)观察者静止在路旁,一列动车以速度v向观察者驶来,动车发出的鸣笛声频率为f0,观察者听到的声音频率为f,声音的速度为u,试推导f与f0的关系。 (3)利用多普勒效应可以测定动车的速度。观察者坐在速度为80km/h的普通列车上,从对面开来一列动车,迎面时听到动车鸣笛声的频率为f1,动车向后奔驰而去时听到的频率为f2,若f1:f2=2:1,声音的速度为1200km/h,求动车的速度大小。 |
答案解析 |
【答案】 (1)听到的声音频率增大了;(2)f=n′=(推导过程见解答);(3)动车的速度为327.3km/h。
【解析】 【点评】(1)首先阅读材料,通过材料中得出当物体的振动频率不变时,当人耳和物声源之间发生相对运动时,人耳感知声音的音调是不同的,距离声源越远,音调越低,距离声源越近,音调越高。 (2)根据波速u列出时间t内通过的完全波的个数,从而得出接收的频率;当波源朝向观察者以速度v运动,由于波长变短,从而使单位时间内通过波的个数增多,得出f=f0即可。 (3)设普通列车速度为v1,动车的速度为v2,声速为u,动车发出声波的频率为f,分别列出靠近时和远离时的关系式,结合f1:f2=2:1,解方程即可。 【解答】(1)当声源靠近观察者时,人耳听到的鸣笛声的频率比火车发出的声音要大。因为相同时间内,人耳接收到的波数比火车发出的波数要多。反之,当声源远离观察者时,人耳听到的鸣笛声的频率比火车发出的声音要小。 当火车靠近我们时,距离越来越近,人感知的音调逐渐变高,即听到的声音频率增大了。 (2)设动车发出的鸣笛声频率为f0,设观察者接收到的频率为f,当波以速度u通过接收者时,时间t内通过的完全波的个数为n=,因而单位时间内通过接收者的完全波的个数,即接收的频率为f=。 波源朝向观察者以速度v运动,由于波长变短为λ0=λ﹣vt,而使得单位时间内通过波的个数增多,即f0==,(动车的速度小于声速)。 (3)设普通列车速度为v1,动车的速度为v2,声速为u,动车发出声波的频率为f,则由题意可得: |
所属考点 |
专题06 声音的特性声音的特性知识点包括乐音及三个特征、区分乐音三要素等考点归纳总结。 |
录入时间:2022-09-29 10:23:53 |