Question

一架低空飛行的飛機，從遠處水平勻速地飛至某同學頭頂上空．若飛機振動的頻率始終不變，從聽到聲音開始至飛機飛臨該同學頭頂上空時刻前，他聽到的飛機聲音的音調（　　）

A．不變，且一直與飛機實際發(fā)出的聲音音調相同

B．不變，且一直比飛機實際發(fā)出的聲音音調低

C．不變，且一直比飛機實際發(fā)出的聲音音調高

D．一直比飛機實際發(fā)出的聲音音調高，但音調逐漸變低，越來越接近飛機實際發(fā)出的

Answer 1

分析：飛機雖是勻速飛行，但靠近速度并非飛機的實際速度，靠近速度應該是沿著波源和接收者連線方向上的速度，遠離速度也是如此，所以本題應該探討沿著二者連線上的速度的變化，才能得到正確的結論．

解答：解：飛機和人的關系如圖所示．
其中S為飛機，P為該同學．利用運動的分解把飛機的速度分解為兩個速度，
不難得到V₁=V cosθ，V₁為靠近速度，隨著飛機飛臨該同學頭頂，θ角逐漸增大，容易看出V₁逐漸減小，
根據f=f0×

v

v-V

（f為接收頻率，f₀為飛機固有頻率，v為波速，V為二者連線上的靠近速度，也就是V₁），
所以音調逐漸變低，當飛機飛到該同學正頭頂時，V₁等于零，此時，接收頻率等于實際頻率．所以正確選項因為D．
故選D．

點評：通過對以上的分析，可得到這樣的結論，處理和解決多普勒效應問題，必須抓住以下幾個要點：
一、要弄清所問的問題，研究對象是接收頻率還是實際頻率和接收頻率的對比；
二、要判斷出觀察者和接收者是相靠近還是相遠離，若是比較實際頻率和接收頻率的大小關系，可以根據教材上的結論直接得出結果；
三、要抓住相互靠近速度或遠離速度（必要時需要利用運動的分解來得到該速度），根據這一速度的變化來判斷接收頻率的變化．
抓住了以上幾點，對于高考中的多普勒效應問題，就可以輕松應對．