Question

一架低空飞行的飞机，从远处水平匀速地飞至某同学头顶上空．若飞机振动的频率始终不变，从听到声音开始至飞机飞临该同学头顶上空时刻前，他听到的飞机声音的音调（ ）
A．不变，且一直与飞机实际发出的声音音调相同
B．不变，且一直比飞机实际发出的声音音调低
C．不变，且一直比飞机实际发出的声音音调高
D．一直比飞机实际发出的声音音调高，但音调逐渐变低，越来越接近飞机实际发出的

Answer 1

【答案】分析：飞机虽是匀速飞行，但靠近速度并非飞机的实际速度，靠近速度应该是沿着波源和接收者连线方向上的速度，远离速度也是如此，所以本题应该探讨沿着二者连线上的速度的变化，才能得到正确的结论．
解答：解：飞机和人的关系如图所示．
其中S为飞机，P为该同学．利用运动的分解把飞机的速度分解为两个速度，
不难得到V₁=V cosθ，V₁为靠近速度，随着飞机飞临该同学头顶，θ角逐渐增大，容易看出V₁逐渐减小，
根据（f为接收频率，f为飞机固有频率，v为波速，V为二者连线上的靠近速度，也就是V₁），
所以音调逐渐变低，当飞机飞到该同学正头顶时，V₁等于零，此时，接收频率等于实际频率．所以正确选项因为D．
故选D．
点评：通过对以上的分析，可得到这样的结论，处理和解决多普勒效应问题，必须抓住以下几个要点：
一、要弄清所问的问题，研究对象是接收频率还是实际频率和接收频率的对比；
二、要判断出观察者和接收者是相靠近还是相远离，若是比较实际频率和接收频率的大小关系，可以根据教材上的结论直接得出结果；
三、要抓住相互靠近速度或远离速度（必要时需要利用运动的分解来得到该速度），根据这一速度的变化来判断接收频率的变化．
抓住了以上几点，对于高考中的多普勒效应问题，就可以轻松应对．