6．多普勒效应
1．知道什么是多普勒效应及其产生原因。
2．能根据相对运动理解多普勒效应。
3．了解多普勒效应在生活和科技中的应用。
知识点 多普勒效应及其应用
1．定义：波源与观察者相互靠近或者远离时，观察者测得的波的频率与波源频率不同，这种现象叫作多普勒效应。
2．产生原因：(1)波源与观察者相互靠近时，1 s内通过观察者的波峰(或密部)的数目增加，即观察到的频率变大。
(2)波源与观察者相互远离时，观察到的频率变小。
3．多普勒效应的应用
(1)测量汽车速度
交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度。
(2)测血液流速
向人体内发射已知频率的超声波，超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化，就能知道血流的速度。
思考辨析(正确的打√，错误的打×)
(1)当波源和观察者向同一个方向运动时，一定会发生多普勒效应。 (×)
(2)火车的音调越来越高，说明火车正从远处靠近观察者。 (√)
(3)只有声波才能发生多普勒效应。 (×)
美国霍普金斯大学利用多普勒效应对苏联第一颗人造卫星进行了跟踪试验。科学家发现，当卫星向近地点运动时返回的信号频率增加，卫星向远地点运动时返回的信号频率降低。
(1)波源的频率由谁决定？
(2)观察者接收到的频率与哪些因素有关？
提示：(1)由波源决定。
(2)观察者接收到的频率与波源的频率、波源与观察者的相对运动有关。
考点1 多普勒效应的理解
1．相对位置变化与频率的关系(规律)
相对位置 图示 结论
波源S和观察者A相对静止，如图所示 f波源＝f观察者，接收频率不变
波源S不动，观察者A运动，由A→B或A→C，如图所示 若靠近波源，由A→B，则f波源f观察者，接收频率变低
观察者A不动，波源S运动，由S→S′，如图所示 f波源＜f观察者，接收频率变高
2．成因归纳：根据以上分析可以知道，发生多普勒效应时，一定是由于波源与观察者之间发生了相对运动。
【典例1】 如图表示产生机械波的波源O做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰。
(1)该图表示的是( )
A．干涉现象
B．衍射现象
C．反射现象
D．多普勒效应
(2)波源正在移向( )
A．A点 B．B点
C．C点 D．D点
(3)观察到的波的频率最低的点是( )
A．A点 B．B点
C．C点 D．D点
思路点拨：本题主要是对多普勒效应的现象分析，判断问题时必须先明确以下几点：①常见的波动现象有哪些？②怎样根据波形判断波源的移动方向？③波源的移动对观察到的波的频率有何影响？
[解析] (1)由于题图所示波源左方的波面密集，右方的波面稀疏，可知该图表示的是多普勒效应中波源运动的情况，即D选项正确。
(2)由于波源左方的波长被压缩，右方的波长被拉长，可知波源正在移向A点，即A正确。
(3)由于波源远离B点，由题图分析可知在B点观察到波的频率最低，即B正确。
[答案] (1)D (2)A (3)B
多普勒效应的判断方法
(1)确定研究对象(波源与观察者)。
(2)确定波源与观察者两者间距是否发生变化，若有变化，能发生多普勒效应，否则不发生。
(3)判断：当两者远离时，观察者接收到的波的频率变小，当两者靠近时，观察者接收到的波的频率变大，但波源的频率不变。
[跟进训练]
1．某人站在地面上某处，一架飞机由远而近从人的头顶上方匀速飞过，则人听到飞机发出声音的频率( )
A．越来越低 B．越来越高
C．先变高后变低 D．先变低后变高
A [当飞机飞近人时，将飞机的速度分解，如图甲所示，飞机相对于人的速度为v1＝v cos α，α越来越大，则v1越来越小，即人听到飞机声音的频率越来越低，但总是f听>f源。当飞机远离人时，将飞机的速度分解，如图乙所示，飞机相对于人的速度v3＝v cos α，α越来越小，则v3越来越大，即人听到飞机声音的频率越来越低，且都是f听f源；恰好在人头顶正上方时，f听＝f源；越过头顶正上方之后，f听]
甲 乙
考点2 多普勒效应的应用
1．多普勒效应测车速。
2．医用彩色超声波测定心脏跳动，了解血管血流等情况。
3．电磁波的多普勒效应为跟踪目标物(如导弹、云层等)提供了一种简单的方法。在军事、航天、气象预报等领域有了广泛的应用。
4．用多普勒效应测量其他天体相对地球运动的速度。
【典例2】 (多选)警车向路上的车辆发射频率已知的超声波，同时探测反射波的频率。下列说法正确的是( )
A．车辆匀速驶向停在路边的警车，警车探测到的反射波频率增高
B．车辆匀速驶离停在路边的警车，警车探测到的反射波频率降低
C．警车匀速驶向停在路边的汽车，探测到的反射波频率降低
D.警车匀速驶离停在路边的汽车，探测到的反射波频率不变
AB [车辆(警车)匀速驶向停在路边的警车(车辆)，两者间距变小，产生多普勒效应，警车探测到的反射波频率增高，A正确，C错误；车辆(警车)匀速驶离停在路边的警车(车辆)，两者间距变大，产生多普勒效应，警车探测到的反射波频率降低，B正确，D错误。]
[跟进训练]
2．如图所示为超声波测速示意图，一固定的超声波测速仪每隔1 s向小汽车发出一个超声波脉冲信号，已知第一个超声波t0＝0时刻发出，遇到小汽车后返回，t1＝1.0 s时刻接收到反射波同时发出第二个超声波，t2＝1.9 s时刻接收到第二个反射波。若超声波在空气中的传递速度为3.4×102 m/s，小汽车在这段时间的运动视为匀速运动，根据上述条件可知( )
A．小汽车向超声波测速仪运动，速度为17.9 m/s
B．小汽车向超声波测速仪运动，速度为17.0 m/s
C．小汽车背离超声波测速仪运动，速度为17.9 m/s
D．小汽车背离超声波测速仪运动，速度为17.0 m/s
A [第一次超声波接触小汽车时测速仪与小汽车的距离x1＝＝170 m，第二次测速仪与小汽车的距离x2＝＝153 m，小汽车前进距离x＝(170－153) m＝17 m，因此小汽车是向着测速仪前进；经过的时间t＝ s＝0.95 s，所以小汽车的速度v＝＝ m/s≈17.9 m/s，故选A。]
1．关于多普勒效应，下列说法正确的是( )
A．只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应
B．当声源静止、观察者也静止时，可以观察到多普勒效应
C．只要声源在运动，观察者总是感到声音的频率变高
D．当声源相对于观察者运动时，观察者听到的声音的音调可能变高，也可能变低
D [波源运动，观察者也运动，当二者运动的速度相等时，由于二者之间的相对位置保持不变，所以不能观察到多普勒效应，故A错误；当声源静止、观察者也静止时，波源自身的频率不会变化，观察者也观察不到多普勒效应，B错误；在波源与观察者靠近时，观察者接收到的波的频率变高，听到的音调变高，在波源与观察者远离时，观察者接收到的波的频率变低，听到的音调变低，故C错误，D正确。]
2．如图所示，光滑水平细杆两端固定，小滑块与轻弹簧相连，并套在细杆上，轻弹簧左端固定；在小滑块上固定一个能持续发出单一频率声音的蜂鸣器。滑块与蜂鸣器静止时处于O点，现将其拉到N点由静止释放，滑块与蜂鸣器就沿着细杆在M、N之间振动起来。某同学站在右侧，耳朵正好在MN延长线上，滑块与蜂鸣器整体视为质点，则( )
A．该同学听到的蜂鸣器的声音是断断续续的
B．该同学听到的蜂鸣器振动时的声音总是比静止时音调高
C．如果增大滑块与蜂鸣器振动的振幅，其振动周期一定增大
D．滑块与蜂鸣器的振动可以视为简谐运动
D [滑块与蜂鸣器沿着细杆在M、N之间振动时，该同学听到的蜂鸣器声音的音调忽高忽低，这是发生多普勒效应，故A、B错误；滑块与蜂鸣器的振动可以视为简谐运动，其振动周期与振幅无关，故C错误，D正确。]
3．(新情境题，以雷达测速为背景考查多普勒效应)生活中经常用“呼啸而来”形容正在驶近的车辆，这是声波在传播过程中对接收者而言频率发生变化的表现，无线电波也具有这种效应。图中的测速雷达正在向一辆接近的车辆发出无线电波，并接收被车辆反射的无线电波，由于车辆的运动，接收的无线电波频率与发出时不同。利用频率差f接收－f发出就能计算出车辆的速度，已知发出和接收的频率间关系为f接收＝f发出，式中c为真空中的光速，若f发出＝2×109 Hz，f接收－f发出＝400 Hz。则被测车辆的速度大小为多少？
[解析] 将f发出＝2×109 Hz，f接收－f发出＝400 Hz，c＝3×108 m/s，代入f接收＝f发出
可得v车＝30 m/s。
[答案] 30 m/s
回归本节知识，自我完成以下问题：
1．多普勒效应是一种什么现象？
提示：观察者测得的频率和波源的频率不同的现象。
2．多普勒效应是怎么引起的？
提示：是观察者和波源的相对位置变化引起的。
宇宙学中的多普勒效应
20世纪20年代，美国天文学家斯莱弗在研究远处的旋涡星云发出的光谱时，首先发现了光谱的红移，认识到了旋涡星云正快速远离地球而去。1929年哈勃根据光谱红移总结出著名的哈勃定律：星系的远离速度v与距地球的距离r成正比，即v＝H0r，H0为哈勃常数。根据哈勃定律和后来更多天体光谱红移的测定，人们相信宇宙在长时间内一直在膨胀，宇宙的密度一直在变小。反推可以想象，宇宙在很久以前并没有现在这么大，最初它可能很小。因此，伽莫夫(G.Gamow)和他的同事们提出了大爆炸宇宙模型，认为是一个极点大爆炸后，经长期地膨胀和演化而形成今天的宇宙。20世纪60年代以来，大爆炸宇宙模型逐渐被人们接受。
具有波动性的光也会出现多普勒效应，这被称为多普勒—斐索效应，它使人们对距地球任意远的天体的运动的研究成为可能，这只要分析一下接收到的光的频谱就行了。1868年，英国天文学家W·哈金斯用这种办法测量了天狼星的视向速度(即物体远离我们而去的速度)，得出了46 km/s的速度值。
1．多普勒效应是什么现象？
提示：当发生相对运动时，测得的波的频率与波源频率不同的现象。
2．发生多普勒效应时波源的频率是否发生了变化？
提示：没有。
课时分层作业(十五) 多普勒效应
1．(多选)关于多普勒效应，以下说法正确的有( )
A．只有机械波才能产生多普勒效应
B．机械波、电磁波、光波等均能产生多普勒效应
C．产生多普勒效应的原因是波源的频率发生了变化
D．产生多普勒效应的原因是观察者波源之间有相对运动
BD [多普勒效应是波动过程共有的特征，无论是机械波、电磁波还是光波都会发生多普勒效应，产生多普勒效应的原因是观察者波源之间有相对运动，而波源的频率不变，故B、D正确，A、C错误。]
2．如图甲所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，据图乙，下列关于女同学的感受的说法正确的是( )
A．女同学从A向B运动过程中，她听到的哨声音调变低
B．女同学从E向D运动过程中，她听到的哨声音调变高
C．女同学在点C向右运动时，她听到的哨声音调不变
D．女同学在点C向左运动时，她听到的哨声音调变低
D [根据多普勒效应，当声源不动时，观察者向着声源运动时，听到的哨声音调变高，远离声源运动时，听到的哨声音调变低。女同学从A向B运动过程中，她向着声源运动，听到的哨声音调变高，故A错误；女同学从E向D运动过程中，她远离声源运动，听到的哨声音调变低，故B错误；女同学在点C向右运动时，她向着声源运动，听到的哨声音调变高，故C错误；女同学在点C向左运动时，她远离声源运动，听到的哨声音调变低，故D正确。]
3．小明同学将一个以电池为电源的蜂鸣器固定在长竹竿的一端，闭合开关后听到它发出声音。现用竹竿把蜂鸣器举起并在头顶快速做圆周转动，蜂鸣器从A转动到B的过程中的某位置，小明及甲、乙三位同学听到蜂鸣器发出声音的频率分别为f1、f2、f3。则( )
A．f3＞f1＞f2 B．f1＝f2＝f3
C．f2＞f1＝f3 D．f1＞f2＝f3
A [多普勒效应是指波源或观察者发生移动而使两者间的位置发生变化，使观察者接收到的频率发生了变化，当蜂鸣器靠近观察者时，听到的蜂鸣器的音调变高，当蜂鸣器远离观察者时，听到的蜂鸣器的音调变低。所以f3＞f1＞f2，故选A。]
4．分析下列物理现象：①“闻其声而不见其人”；②学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；③当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高。这些物理现象分别属于波的( )
A．折射、干涉、多普勒效应
B．衍射、干涉、多普勒效应
C．折射、衍射、多普勒效应
D．衍射、多普勒效应、干涉
B [“闻其声而不见其人”是声波的衍射现象；学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是声波的干涉现象；当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高是多普勒效应，所以B正确。]
5．(多选)一频率为600 Hz的声源以20 rad/s的角速度沿一半径为0.80 m的圆周做匀速圆周运动，一观察者站在离圆心很远的P点且相对于圆心静止，如图所示，下列判断正确的是( )
A．观察者接收到声源在A点发出声音的频率大于600 Hz
B．观察者接收到声源在B点发出声音的频率等于600 Hz
C．观察者接收到声源在C点发出声音的频率等于600 Hz
D．观察者接收到声源在D点发出声音的频率小于600 Hz
AB [根据多普勒效应，当声源和观测者相向运动时，观测者接收到的声音的频率高于声源；当声源和观测者相背运动时，观测者接收到的声音的频率低于声源。把声源速度方向标出来，在A点有接近观察的趋势，观察者接收到的频率变大；在C点有远离观察者的趋势，观察者接收到的频率变小；在B、D点速度方向垂直于OP，观察者接收到的频率不变，故A、B正确，C、D错误。]
6．我国研制的“复兴号动车组”首次实现了时速350 km/h 的自动驾驶，此时多普勒效应会影响无线通信系统稳定，这要求通信基站能分析误差并及时校正。如图一辆行驶的动车组发出一频率为f0、持续时间为Δt0的通讯信号，与动车组行驶方向在同一直线上的通信基站A、B接收到信号的频率和持续时间分别为fA、ΔtA和fB、ΔtB，下列判断正确的是( )
A．fA＞f0，ΔtA＜Δt0 B．fA＜f0，ΔtA＞Δt0
C．fB＞f0，ΔtB＞Δt0 D．fB＜f0，ΔtB＜Δt0
A [根据多普勒效应，远离波源的接收者接到的频率变小，接近波源的接收者接收到的频率变大，则fA＞f0，fB＜f0，故TA＜T0，TB＞T0，所以ΔtA＜Δt0，ΔtB＞Δt0，故选A。]
7．如图所示，装有多普勒测速仪的汽车测速监视器安装在公路旁，它向行驶中的车辆发射已知频率的超声波，并接收被车辆反射回来的反射波。当某汽车向测速监视器靠近时，被该汽车反射回来的反射波与测速监视器发出的超声波相比( )
A．频率不变，波速变小
B．波速不变，频率变小
C．频率不变，波速变大
D．波速不变，频率变大
D [波速由介质决定，所以当某汽车向测速监视器靠近时，被该汽车反射回来的超声波与测速监视器发出的超声波相比波速不变，根据波的多普勒效应，声源移向观察者时接收频率变高，所以被该汽车反射回来的超声波与发出的超声波相比频率变大，故D正确，A、B、C错误。]
8．轮船在进港途中x-t图像如图所示，则在港口所测到轮船上雾笛发出声音的频率是图中的哪一个( )
A B
C D
A [由x -t图像可知，轮船靠近港口时的速度v1＞v3＞v2，相对速度越大，多普勒效应越明显，故f1＞f3＞f2，A正确。]
9．如图所示，在公路的十字路口东侧路边，甲以速度v1向东行走，在路口北侧，乙站在路边，一辆汽车以速度v2通过路口向东行驶并鸣笛，已知汽车笛声的频率为f0，车速v2>v1。甲听到的笛声的频率为f1，乙听到的笛声的频率为f2，司机自己听到的笛声的频率为f3，则此三人听到笛声的频率由高至低依次为______________。
[解析] 由于v2>v1，所以汽车和甲的相对距离减小，甲听到的频率变大，即f1>f0。由于乙静止不动，汽车和乙的相对距离增大，乙听到的频率变小，即f2[答案] f1、f3、f2
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6．多普勒效应
第三章 机械波
学习任务
1．知道什么是多普勒效应及其产生原因。
2．能根据相对运动理解多普勒效应。
3．了解多普勒效应在生活和科技中的应用。
必备知识·自主预习储备
知识点 多普勒效应及其应用
1．定义：波源与观察者相互______________时，观察者测得的波的______与波源频率不同，这种现象叫作多普勒效应。
2．产生原因：(1)波源与观察者相互靠近时，1 s内通过观察者的波峰(或密部)的数目______，即观察到的频率______。
(2)波源与观察者相互远离时，观察到的频率______。
靠近或者远离
频率
增加
变大
变小
3．多普勒效应的应用
(1)测量汽车速度
交通警察向行进中的车辆发射______已知的超声波，同时测量________的频率，根据反射波__________的多少就能知道车辆的速度。
(2)测血液流速
向人体内发射已知______的超声波，超声波被血管中的血流______后又被仪器接收，测出反射波的__________，就能知道血流的速度。
频率
反射波
频率变化
频率
反射
频率变化
体验 思考辨析(正确的打√，错误的打×)
(1)当波源和观察者向同一个方向运动时，一定会发生多普勒效应。
( )
(2)火车的音调越来越高，说明火车正从远处靠近观察者。 ( )
(3)只有声波才能发生多普勒效应。 ( )
×
√
×
关键能力·情境探究达成
美国霍普金斯大学利用多普勒效应对苏联第一颗人造卫星进行了跟踪试验。科学家发现，当卫星向近地点运动时返回的信号频率增加，卫星向远地点运动时返回的信号频率降低。
(1)波源的频率由谁决定？
(2)观察者接收到的频率与哪些因素有关？
提示：(1)由波源决定。
(2)观察者接收到的频率与波源的频率、波源与观察者的相对运动有关。
考点1 多普勒效应的理解
1．相对位置变化与频率的关系(规律)
相对位置 图示 结论
波源S和观察者A相对静止，如图所示
f波源＝f观察者，接收频率不变
波源S不动，观察者A运动，由A→B或A→C，如图所示 若靠近波源，由A→B，则f波源<
f观察者，接收频率变高；若远离波源，由A→C，则f波源>f观察者，接收频率变低
相对位置 图示 结论
观察者A不动，波源S运动，由S→S′，如图所示 f波源＜f观察者，接收频率变高
2．成因归纳：根据以上分析可以知道，发生多普勒效应时，一定是由于波源与观察者之间发生了相对运动。
【典例1】 如图表示产生机械波的波源O做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰。
(1)该图表示的是( )
A．干涉现象 B．衍射现象
C．反射现象 D．多普勒效应
√
(2)波源正在移向( )
A．A点 B．B点
C．C点 D．D点
(3)观察到的波的频率最低的点是( )
A．A点 B．B点
C．C点 D．D点
√
√
思路点拨：本题主要是对多普勒效应的现象分析，判断问题时必须先明确以下几点：①常见的波动现象有哪些？②怎样根据波形判断波源的移动方向？③波源的移动对观察到的波的频率有何影响？
[解析] (1)由于题图所示波源左方的波面密集，右方的波面稀疏，可知该图表示的是多普勒效应中波源运动的情况，即D选项正确。
(2)由于波源左方的波长被压缩，右方的波长被拉长，可知波源正在移向A点，即A正确。
(3)由于波源远离B点，由题图分析可知在B点观察到波的频率最低，即B正确。
规律方法 多普勒效应的判断方法
(1)确定研究对象(波源与观察者)。
(2)确定波源与观察者两者间距是否发生变化，若有变化，能发生多普勒效应，否则不发生。
(3)判断：当两者远离时，观察者接收到的波的频率变小，当两者靠近时，观察者接收到的波的频率变大，但波源的频率不变。
[跟进训练]
1．某人站在地面上某处，一架飞机由远而近从人的头顶上方匀速飞过，则人听到飞机发出声音的频率( )
A．越来越低 B．越来越高
C．先变高后变低 D．先变低后变高
√
A [当飞机飞近人时，将飞机的速度分解，如图甲所示，飞机相对于人的速度为v1＝v cos α，α越来越大，则v1越来越小，即人听到飞机声音的频率越来越低，但总是f听>f源。当飞机远离人时，将飞机的速度分解，如图乙所示，飞机相对于人的速度v3＝v cos α，α越来越小，则v3越来越大，即人听到飞机声音的频率越来越低，且都是
f听f源；恰好在人头顶正上方时，f听＝f源；越过头顶正上方之后，f听甲 乙
]
考点2 多普勒效应的应用
1．多普勒效应测车速。
2．医用彩色超声波测定心脏跳动，了解血管血流等情况。
3．电磁波的多普勒效应为跟踪目标物(如导弹、云层等)提供了一种简单的方法。在军事、航天、气象预报等领域有了广泛的应用。
4．用多普勒效应测量其他天体相对地球运动的速度。
【典例2】 (多选)警车向路上的车辆发射频率已知的超声波，同时探测反射波的频率。下列说法正确的是( )
A．车辆匀速驶向停在路边的警车，警车探测到的反射波频率增高
B．车辆匀速驶离停在路边的警车，警车探测到的反射波频率降低
C．警车匀速驶向停在路边的汽车，探测到的反射波频率降低
D．警车匀速驶离停在路边的汽车，探测到的反射波频率不变
√
√
AB [车辆(警车)匀速驶向停在路边的警车(车辆)，两者间距变小，产生多普勒效应，警车探测到的反射波频率增高，A正确，C错误；车辆(警车)匀速驶离停在路边的警车(车辆)，两者间距变大，产生多普勒效应，警车探测到的反射波频率降低，B正确，D错误。]
[跟进训练]
2．如图所示为超声波测速示意图，一固定的超声波测速仪每隔1 s向小汽车发出一个超声波脉冲信号，已知第一个超声波t0＝0时刻发出，遇到小汽车后返回，t1＝1.0 s时刻接收到反射波同时发出第二个超声波，t2＝1.9 s时刻接收到第二个反射波。若超声波在空气中的传递速度为3.4×102 m/s，小汽车在这段时间的运动视为匀速运动，根据上述条件可知( )
A．小汽车向超声波测速仪运动，速度为17.9 m/s
B．小汽车向超声波测速仪运动，速度为17.0 m/s
C．小汽车背离超声波测速仪运动，速度为17.9 m/s
D．小汽车背离超声波测速仪运动，速度为17.0 m/s
√
学习效果·随堂评估自测
1．关于多普勒效应，下列说法正确的是( )
A．只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应
B．当声源静止、观察者也静止时，可以观察到多普勒效应
C．只要声源在运动，观察者总是感到声音的频率变高
D．当声源相对于观察者运动时，观察者听到的声音的音调可能变高，也可能变低
√
D [波源运动，观察者也运动，当二者运动的速度相等时，由于二者之间的相对位置保持不变，所以不能观察到多普勒效应，故A错误；当声源静止、观察者也静止时，波源自身的频率不会变化，观察者也观察不到多普勒效应，B错误；在波源与观察者靠近时，观察者接收到的波的频率变高，听到的音调变高，在波源与观察者远离时，观察者接收到的波的频率变低，听到的音调变低，故C错误，D正确。]
2．如图所示，光滑水平细杆两端固定，小滑块与轻弹簧相连，并套在细杆上，轻弹簧左端固定；在小滑块上固定一个能持续发出单一频率声音的蜂鸣器。滑块与蜂鸣器静止时处于O点，现将其拉到N点由静止释放，滑块与蜂鸣器就沿着细杆在M、N之间振动起来。某同学站在右侧，耳朵正好在MN延长线上，滑块与蜂鸣器整体视为质点，则( )
A．该同学听到的蜂鸣器的声音是断断续续的
B．该同学听到的蜂鸣器振动时的声音总是比静止时音调高
C．如果增大滑块与蜂鸣器振动的振幅，其振动周期一定增大
D．滑块与蜂鸣器的振动可以视为简谐运动
√
D [滑块与蜂鸣器沿着细杆在M、N之间振动时，该同学听到的蜂鸣器声音的音调忽高忽低，这是发生多普勒效应，故A、B错误；滑块与蜂鸣器的振动可以视为简谐运动，其振动周期与振幅无关，故C错误，D正确。]
[答案] 30 m/s
回归本节知识，自我完成以下问题：
1．多普勒效应是一种什么现象？
提示：观察者测得的频率和波源的频率不同的现象。
2．多普勒效应是怎么引起的？
提示：是观察者和波源的相对位置变化引起的。
阅读材料·拓宽物理视野
宇宙学中的多普勒效应
20世纪20年代，美国天文学家斯莱弗在研究远处的旋涡星云发出的光谱时，首先发现了光谱的红移，认识到了旋涡星云正快速远离地球而去。1929年哈勃根据光谱红移总结出著名的哈勃定律：星系的远离速度v与距地球的距离r成正比，即v＝H0r，H0为哈勃常数。根据哈勃定律和后来更多天体光谱红移的测定，人们相信宇宙在长时间内一直在膨胀，宇宙的密度一直在变小。反推可以想象，宇宙
在很久以前并没有现在这么大，最初它可能很小。因此，伽莫夫(G.Gamow)和他的同事们提出了大爆炸宇宙模型，认为是一个极点大爆炸后，经长期地膨胀和演化而形成今天的宇宙。20世纪60年代以来，大爆炸宇宙模型逐渐被人们接受。
具有波动性的光也会出现多普勒效应，这被称为多普勒—斐索效应，它使人们对距地球任意远的天体的运动的研究成为可能，这只要分析一下接收到的光的频谱就行了。1868年，英国天文学家W·哈金斯用这种办法测量了天狼星的视向速度(即物体远离我们而去的速度)，得出了46 km/s的速度值。
问题
1．多普勒效应是什么现象？
提示：当发生相对运动时，测得的波的频率与波源频率不同的现象。
2．发生多普勒效应时波源的频率是否发生了变化？
提示：没有。
