第三章 第5节 多普勒效应
第5节 多普勒效应 教学设计
第5节多普勒效应[学习目标]1．知道什么是多普勒效应，了解多普勒效应的产生原因．2．能运用多普勒效应解释一些物理现象．知识点1多普勒效应1．定义：多普勒效应指由于波源与观察者之间发生相互靠近或者相互远离时，使观察者接收到的波的频率发生变化的现象．2．多普勒效应产生的原因(1)波源与观察者相对静止时，单位时间内通过观察者的波峰(或密部)的数目是一定的，观察者感觉到的频率等于波源振动的频率．(2)波源与观察者相互接近时，单位时间内通过观察者的波峰(或密部)的数目增加，观察者感觉到的频率大于波源的频率，即感觉到的频率增加．(3)波源与观察者相互远离时，观察者感觉到的频率变小．知识点2多普勒效应的应用1．交通大城市中的一些路段通常需限制车速，如学校附近，在公路上安装多普勒测速仪便可监视到过往车辆的行驶速度是否符合要求．2．测天体运动通过测量某天体上元素发出的光波的频率，就可以算出此天体相对地球的运动情况．3．医疗医院里用的彩超通过测定血液流速，可以检查大脑、眼底等处的血管病变．[判一判](1)产生多普勒效应时，波源的振动频率并没有发生变化．()(2)我们在剧场听演唱会时，听到的声音频率与声源的频率是不一致的．()(3)人与波源有相对运动时，接收到的频率一定发生变化．()(4)只有横波才能发生多普勒效应．()(5)波源与观察者相互远离时，观察者感觉到的频率变小．()提示：(1)√(2)×(3)×(4)×(5)√[想一想](1)火车进站和出站时，坐在火车上的乘客，能感受到汽笛的音调发生变化吗？(2)随着科技的发展和作战的需要，现在的战斗机飞得越来越快，有些战斗机的速度超过了声音在空气中的传播速度．假设某爆炸声在空气中的传播速度为340 m/s，一架战斗机正在爆炸点附近远离它飞行，要使飞行员听不到爆炸声，战斗机飞行的速度至少多大？提示：(1)不能．坐在火车上的乘客感到汽笛声未变，是因为声源相对听者是静止的．(2)要使飞行员恰好听不到爆炸声，即飞行员正好一个声波也接收不到，则他随战斗机运动的速度应与波峰前进的速度一样，即战斗机应以340 m/s的速度飞行远离爆炸点．1．(多普勒效应)关于多普勒效应，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变化C．多普勒效应是由波源与观察者之间有相对运动而产生的D．只要观察者位置发生变化，就一定会产生多普勒效应解析：选 C.多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动，观察者感到频率发生改变的现象．2．(多普勒效应)当火车进站鸣笛时，我们在车站听到的声音的频率和音调()A．变低，变高B．不变，变高C．变高，变高D．不知声速和火车车速，不能判断解析：选 C.火车进站鸣笛时，声源与观察者距离减小，观察者感受到的频率变大，音调变高．3．(多普勒效应)(多选)(2022·四川武胜烈面中学高二期中)假如一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300 Hz，在汽车向你驶来又擦身而过的过程中，下列说法正确的是()A．当汽车向你驶来时，听到声音的频率大于300 HzB．当汽车向你驶来时，听到声音的频率小于300 HzC．当汽车和你擦身而过后，听到声音的频率大于300 HzD．当汽车和你擦身而过后，听到声音的频率小于300 Hz解析：选AD.根据多普勒效应规律，当汽车向你驶过来时，听到的喇叭声音的频率大于300 Hz，A正确，B错误；当汽车和你擦身而过后，听到的喇叭声音的频率小于300 Hz，C错误，D正确．4．(多普勒效应的应用)(多选)下列关于多普勒效应的说法，正确的是() A．医院检查身体的“彩超”仪运用了多普勒效应原理B．不仅机械波，电磁波也会发生多普勒效应C．由地球上接收到遥远天体发出的光波发生“红移”现象(各条谱线的波长均变长)，可以判断遥远天体正靠近地球D．静止的观察者听到某个单一频率声源发出的声音频率越来越高，说明声源正在远离观察者解析：选AB.医院检查身体的“彩超”仪是通过测出反射波的频率变化来确定血流的速度，显然是运用了多普勒效应原理，故A正确；多普勒效应是波特有的现象，故B正确；当波源与观察者相互靠近时，观测到的频率增加，反之，当波源与观察者相互远离时，观测到的频率减小，故D错误；“红移”现象中各条谱线的波长均变长，即频率变小，因此遥远天体应正在远离地球，故C错误．探究一对多普勒效应的理解【问题导引】1．生活中我们能否从飞机轰鸣声调的高低，判断它是从远处飞来，还是掠过头顶而去？2．站在马路边，一辆响着喇叭的汽车从身边驶过．你听到的喇叭音调是否变化？提示：1.能 2.变化1．波源频率波源的频率等于单位时间内波源发出的完整波的个数．2．观察者接收到的频率发生多普勒效应时，波源的频率并没有变化，是接收者接收的频率(单位时间内接收到的完整波的个数)发生变化(大于或小于波源频率)．3．发生多普勒效应的几种情况相对位置图示结论波源S和观察者A相对静止不动f波源＝f观察者，音调不变波源S不动，观察者A运动，由A→B或A→C 若靠近波源，由A→B，则f波源<f观察者，音调变高；若远离波源，由A→C，则f波源>f观察者，音调变低观察者A不动，波源S运动，由S→S1f波源<f观察者，音调变高【例1】(多选)下列关于多普勒效应的说法，正确的是()A．只有声波才能发生多普勒效应B．当观察者靠近声源时，听到声音的音调升高，说明声源的频率升高了C．当声源和观察者同时以相同的速度向同一方向运动时，不会发生多普勒效应D．火车离站时，站台上的旅客听到火车的汽笛声音调降低[解析]多普勒效应是波动过程共有的特征，不仅是机械波，电磁波也会发生多普勒效应，A错误；发生多普勒效应时，声源的频率并没有发生变化，而是观察者接收到的频率发生了变化，B错误；当波源和观察者以相同的速度同向运动时，两者之间无相对运动，不会发生多普勒效应，C正确；火车离站时，站台上的旅客和火车相互远离，听到火车的汽笛声音调降低，D正确．[答案]CD[针对训练1]关于多普勒效应，下列说法正确的是()A．发生多普勒效应时，波源频率发生了变化B．要发生多普勒效应，波源和观察者必须有相对运动且两者间距发生变化C．火车向你驶来时，你听到的汽笛声音调变低，火车离你远去时，你听到的汽笛声音调变高D．只有声波才能发生多普勒效应解析：选 B.发生多普勒效应时，波源频率并没有发生变化，波源和观察者必须有相对运动，且两者间距发生变化才能发生多普勒效应，故A错误，B正确；根据多普勒效应可知，当波源和观察者间距变小时，观察者接收到的频率一定比波源频率高，听到的声音音调变高，当波源和观察者间距变大时，观察者接收到的频率一定比波源频率低，听到的声音音调变低，故C错误；所有波都能发生多普勒效应，故D错误．探究二多普勒效应的应用【问题导引】医院有一种先进的检测技术——彩超，向病人体内发射频率已精确掌握的超声波．超声波经血液反射后被专用仪器接收，测出反射波的频率变化，就可以知道血液的流速．这一技术主要体现了哪一种物理现象？提示：仪器接收到的波的频率发生变化，是因为血液的流动使波源与接收仪器间的距离发生变化，从而发生了多普勒效应．1．多普勒效应的应用(1)多普勒效应测车速．(2)医用彩色超声多普勒诊断仪测定心脏跳动，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星系向着或远离地球运动的速率．2．超声波及其应用(1)定义：频率高于2×104 Hz的声波．(2)特点：大功率的超声波几乎沿直线传播．(3)应用：超声波洗涤，超声波碎石，超声波探测仪，医用彩超等．【例2】公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波，该电磁波被轿车反射回来时，警车接收到的电磁波频率比发出时低．(1)此现象属于________．A．波的衍射B．波的干涉C．多普勒效应D．波的反射(2)若该路段限速为100 km/h，则轿车________(选填“超速”或“不超速”)．(3)若轿车以20 m/s的速度行进，反射回的频率应________(选填“增大”“不变”或“减小”)．[解析](1)巡警车接收到的电磁波频率比发出时低，此现象为多普勒效应．(2)因警车接收到的频率低，由多普勒效应知警车与轿车在相互远离，而警车车速恒定又在后面，可判断轿车车速比警车车速大，故该车超速．(3)若该车以20 m/s的速度行进，此时警车与轿车在相互靠近，由多普勒效应知反射回的频率应增大．[答案](1)C(2)超速(3)增大[针对训练2](多选)下面哪些应用是利用了多普勒效应()A．利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度B．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，根据接收到的频率发生的变化，就知道汽车是否超速，以便于进行交通管理C．铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况D．有经验的战士从炮弹飞行时产生的声音判断飞行炮弹是接近还是远去解析：选ABD.凡是波都具有多普勒效应，因此利用光波的多普勒效应便可以测定遥远星体相对地球运动的速度，A正确；被反射的电磁波，相当于一个运动的物体发出的电磁波，其频率发生变化，由多普勒效应可以判断汽车是否超速，B正确；铁路工人是根据振动的强弱而对列车的运动作出判断的，C错误；炮弹飞行，与空气摩擦产生声波，人耳接收到的频率与炮弹的相对运动方向有关，D 正确．(建议用时：15分钟)[基础巩固练]1．(多选)下列哪些现象是多普勒效应()A．远去的汽车声音越来越小B．炮弹迎面飞来，声音刺耳C．火车向你驶来时，音调变高，远离你而去时，音调变低D．大风中，远处人的说话声时强时弱解析：选BC.声波音调的高低由其频率决定，据多普勒效应，当声源与观察者发生相对运动时，观察者听到的声音会变化，B、C正确；声音的强弱由声波的能量决定，声源越近，声波能量越大，听起来越响亮，但音调不一定变化，A、D不是由多普勒效应造成的．2．(多选)关于多普勒效应的说法正确的是()A．若波源向观察者靠近，则波源发出的频率变小B．若波源向观察者靠近，则观察者接收到的频率变大C．若观察者远离波源，则波源发出的频率变小D．若波源和观察者相互远离，则观察者接收到的频率变小解析：选BD.若波源向观察者靠近，则波源发出的频率不变，观察者接收到的频率会变大，A错误，B正确；若观察者远离波源，波源发出的频率也不变，C错误；若波源和观察者相互远离，则观察者接收到的频率变小，D正确．3．(多选)一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比()A．波速变大B．波速不变C．频率变高D．频率不变解析：选BC.在同种介质中，超声波的传播速度保持不变，根据多普勒效应可知，频率变高，B、C正确．4．(多选)如图所示，将上下振动的振针水平移动，移动过程中在水面上形成了如图所示的水波图形，下列说法正确的是()A．振针向右移动B．振针向左移动C．在A处的观察者，接收到的水波频率比振针的振动频率小D．在A处的观察者，接收到的水波频率比振针的振动频率大解析：选AC.振针(波源)前进方向上的水波变得密集，在其反方向的水波变得稀疏，因此振针向右移动；由于波源远离观察者时，水波波长变长，观察者接收到的频率比振针的振动频率小，故A、C正确．[综合提升练]5．a为声源，发出声波．b为接收者，接收a发出的声波．若a、b在沿着两者连线的方向运动(速度都不超过声速)．以下说法正确的是() A．若a、b相互靠近，则b接收到的声波的频率一定比a发出的低B．若a、b向同一方向运动，则b接收到的声波的频率一定比a发出的低C．若a、b向同一方向运动，则b接收到的声波的频率一定比a发出的高D．若a静止，b向a运动，则b接收到的声波的频率一定比a发出的高解析：选D.b 接收到的声波的频率的高低关键是看声源a 与接收者b 之间的距离如何变化，若远离则b 接收到的声波的频率比a 发出的低，若靠近则b 接收到的声波的频率比a 发出的高，故A 错误，D 正确；当a 、b 向同一方向运动时，两者之间的距离可变大、可变小、可不变，故b 接收到的声波的频率与a 发出的声波的频率关系不确定，故B 、C 错误．6．(多选)如图所示，在原点处做简谐运动的波源产生的机械波沿x 轴正方向传播，波速v ＝400 m/s.为了接收信号，在x ＝400 m 处设有一接收器A (图中未标出)．已知t ＝0时，波已经传播到x ＝40 m 处，则下列说法中不正确的是( )A ．波源振动的周期为0.05 sB ．x ＝40 m 处的质点在t ＝0.5 s 时位移最大C ．接收器在t ＝1.0 s 时才能接收到此波D ．若波源向x 轴负方向移动，则接收器接收到的波的频率将小于20 Hz解析：选BC.由图可知λ＝20 m ，由T ＝λv ＝0.05 s ，A 正确；t ＝0.5 s ＝10T ，故x ＝40 m 处的质点在0.5 s 时仍处于平衡位置，B 错误；波传到x ＝400 m 的时间t 1＝400－40400 s ＝0.9 s ，C 错误；波的频率f ＝1T ＝20 Hz ，若波沿x 轴负方向移动，则接收器接收到波的频率将减小，D 正确．。
《多普勒效应》课件
详细描述
多普勒效应在声学、雷达、通信、交通等领域有广泛的应用。在声学领域，多普勒效应用于测量声音的方向和速 度；在雷达领域，多普勒效应用于测量目标的距离和速度；在通信领域，多普勒效应用于移动通信和卫星通信的 信号处理；在交通领域，多普勒效应用于车辆测速和道路监控等。
导航和定位领域的应用
多普勒效应在导航和定位领域也具有重要作用。未来将进一步拓展多普 勒效应在导航和定位领域的应用范围，以提高导航和定位的准确性和可 靠性。
地球科学领域的应用
多普勒效应在地球科学领域的应用前景也非常广阔。未来将进一步探索 多普勒效应在地球科学领域的应用，以推动地球科学的发展和进步。
THANKS
建立更精确的多普勒效应 模型
为了更好地解释实验现象和观测数据，未来 将建立更精确的多普勒效应模型，以提高理
论预测的准确性和可靠性。
多普勒效应的技术创新
要点一
开发高精度测量设备
随着多普勒效应在各个领域的广泛应用，对高精度测量设 备的需求越来越大。未来将致力于开发高精度、高稳定性 的测量设备，以提高多普勒效应的测量精度和可靠性。
实验验证的方法与步骤
实验验证方法：通过对比不同速度下 声波或光波的频率或波长变化，验证
多普勒效应的规律。
实验步骤
1. 确定声波或光波的初始频率或波长 。
2. 改变声源或光源的运动速度，观察 接收到的声波或光波信号的频率或波 长变化。
3. 记录不同速度下的频率或波长数据 ，并进行统计分析。
4. 根据统计分析结果，得出多普勒效 应的规律，验证多普勒效应的基本原 理。
多普勒效应的发现者
总结词
多普勒效应的发现者是奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约 翰·多普勒。
《多普勒效应》 讲义
《多普勒效应》讲义一、什么是多普勒效应当我们在日常生活中，听到一辆呼啸而过的警车或消防车的警报声时，可能会注意到一个有趣的现象：当车辆靠近我们时，警报声听起来比较尖锐；而当车辆远离我们时，警报声则变得低沉。
这种声音频率的变化，就是多普勒效应的一个常见例子。
多普勒效应是指当波源和观察者之间存在相对运动时，观察者接收到的波的频率会发生变化。
这里的波可以是声波、光波等各种类型的波。
以声波为例，如果波源朝着观察者运动，那么观察者接收到的声波频率会比波源实际发出的频率高；反之，如果波源远离观察者运动，观察者接收到的频率就会比实际发出的频率低。
二、多普勒效应的原理为了更好地理解多普勒效应的原理，我们先来了解一下波的基本概念。
波是由一系列的波峰和波谷组成的，而波的频率就是单位时间内波峰或波谷通过某一点的次数。
当波源静止时，波以恒定的速度向四周传播，观察者在任何位置接收到的波的频率都是波源发出的频率。
但是，当波源和观察者之间存在相对运动时，情况就变得不同了。
假设波源以一定的速度朝着观察者运动，在单位时间内，波源会发出更多的波峰和波谷，这就使得观察者接收到的波的频率增加。
相反，如果波源远离观察者运动，在单位时间内，波源发出的波峰和波谷到达观察者的数量就会减少，从而导致观察者接收到的频率降低。
我们可以用一个简单的类比来帮助理解。
想象有一个人在不断地扔球，当他站着不动时，另一个人在固定位置接球，接球的频率是固定的。
但如果扔球的人朝着接球的人走，接球的人在相同时间内接到的球就会更多；反之，如果扔球的人远离接球的人走，接球的人接到的球就会减少。
三、多普勒效应在声波中的应用前面提到的警车或消防车的警报声就是多普勒效应在声波中的典型应用。
这种频率的变化使得我们能够通过声音的变化来感知车辆的运动方向。
除了交通工具的声音，多普勒效应在医学领域也有重要的应用。
例如，超声多普勒技术可以用来检测血液的流动速度和方向。
医生通过向人体发射超声波，并接收反射回来的信号，根据频率的变化来判断血管中血液的流动情况，从而诊断疾病，如心血管疾病等。
大学物理多普勒效应
波的传播介质
波的传播介质会影响多普勒效应的频率变化。在密度较大 的介质中，波的传播速度较慢，观察者接收到的频率变化 较小；在密度较小的介质中，波的传播速度较快，观察者 接收到的频率变化较大。
传播介质的性质对多普勒效应的影响较为复杂，需要具体 问题具体分析。
波的频率
波的频率也会影响多普勒效应的频率 变化。高频率的波更容易受到多普勒 效应的影响，而低频率的波则相对较 为稳定。
01
02
03
声波应用
在日常生活中，多普勒效 应在声波领域的应用非常 广泛，如超声波诊断、声 呐、雷达测速等。
光波应用
在光学领域，多普勒效应 可以用于测量天体的运动 速度和宇宙中的距离。
交通领域应用
多普勒效应也被广泛应用 于交通领域，如测速雷达 、移动通信中的信号传输 等。
02
多普勒效应的原理
波的传播与干涉
在实际应用中，需要根据波的特性和 需求来考虑多普勒效应的影响。
05
多普勒效应的意义与未来发展
在物理学中的重要性
揭示波的传播与接收之间的相对性
多普勒效应是物理学中一个重要的概念，它揭示了波的传播与接收之间的相对性。通过多普勒效应的研究，人们 可以深入理解波的传播机制和规律。
提供测量天体物理参数的方法
光波多普勒效应的实验
01
实验设备
光源、干涉仪、测量仪器、记录设备等。
02
实验过程
将光源和干涉仪分别固定在两个相对位置上，调整光源频率，使干涉仪
接收到不同频率的光波，记录并分析干涉仪输出的干涉条纹。
03
实验结果
当光源向干涉仪移动时，干涉仪接收到的光波频率会比光源的实际频率
高；反之，当光源远离干涉仪时，干涉仪接收到的光波频率会比光源的
《多普勒效应》 讲义
《多普勒效应》讲义一、什么是多普勒效应在我们日常生活中，有一种有趣的现象，当一辆鸣笛的汽车从我们身边疾驰而过时，我们会听到笛声的音调发生变化。
这就是多普勒效应的一个常见例子。
多普勒效应是指当波源和观察者之间存在相对运动时，观察者所接收到的波的频率会发生改变的现象。
这个效应不仅仅适用于声波，对于电磁波如光波也同样适用。
简单来说，如果波源朝着观察者移动，观察者接收到的波的频率会升高，就好像波被压缩了一样；反之，如果波源远离观察者移动，观察者接收到的波的频率会降低，仿佛波被拉伸了。
二、多普勒效应的发现历程多普勒效应是由奥地利物理学家克里斯琴·多普勒于 1842 年首先提出的。
当时，多普勒在研究火车鸣笛声时，敏锐地观察到当火车靠近和远离观察者时，声音的音调有所不同。
多普勒通过深入思考和实验研究，最终得出了这一重要的物理现象的理论。
他的发现不仅在声学领域引起了轰动，也为后来电磁波领域的研究奠定了基础。
在多普勒提出这一理论之初，并不是所有人都能立刻接受和理解。
但随着后续的实验验证和实际应用，多普勒效应逐渐被广泛认可，并成为物理学中的一个重要概念。
三、多普勒效应在声波中的应用1、交通领域在交通警察使用的测速仪中，就运用了多普勒效应。
测速仪向行驶中的车辆发射超声波，然后接收反射回来的波。
通过比较发射波和接收波的频率差异，就可以计算出车辆的行驶速度。
2、医学诊断在医学超声检查中，多普勒效应也发挥着重要作用。
例如，在检测血流速度时，超声波探头向血管发射超声波，根据反射回来的波的频率变化，医生可以判断血液的流动方向和速度，从而诊断血管疾病。
3、声学监测在一些大型机器设备的监测中，通过检测声波的多普勒效应，可以及时发现设备部件的异常振动和运动情况，提前预防故障的发生。
四、多普勒效应在电磁波中的应用1、雷达系统雷达通过发射电磁波并接收反射回来的电磁波来探测目标。
当目标相对于雷达移动时，反射波的频率会发生变化，通过分析这种频率变化，就可以确定目标的速度和运动方向。
第3章 第5节 多普勒效应 基础(word版含答案)
人教版高中物理选修一第3章第5节多普勒效应基础一、单项选择题（共5小题；共20分）1. 医院有一种先进的检测技术一彩超，向病人体内发射频率已精确掌握的超声波。
超声波经血液反射后被专用仪器接收，测出反射波的频率变化，就可以知道血液的流速，这一技术主要体现了哪一种物理现象A. 多普勒效应B. 波的衍射C. 波的干涉D. 共振2. 医院有一种先进的检测技术——“彩超”，可以检查心脏、大脑和眼底血管的病变。
医生向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血液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。
这一技术主要体现了哪一种物理现象A. 多普勒效应B. 波的衍射C. 波的干涉D. 共振3. 关于多普勒效应的叙述，下列说法正确的是A. 产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化B. 产生多普勒效应的原因是观察者和波源之间发生了相对运动C. 甲乙两车相向行驶，两车均鸣笛，且发出的笛声频率相同，乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率低于他听到的乙车笛声频率D. 波源静止时，不论观察者是静止的还是运动的，对波长“感觉”的结果是相等的4. 频率一定的声源在空气中匀速向靠近接收器的方向运动，u表示声源的速度，v表示声波的速度（u<v），f表示接收器收到声波的频率。
若u增大，则A. f增大，v增大B. f增大，v不变C. f不变，v增大D. f减小，v不变5. 根据高中所学知识可知，自由下落的小球，将落在正下方位置。
但实际上，赤道上方200m处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6cm处。
这一现象可解释为，除重力外，由于地球自转，下落过程小球还受到一个水平向东的“力”，该“力”与竖直方向的速度大小成正比。
现将小球从赤道地面竖直上抛，考虑对称性，上升过程该“力”水平向西，则小球A. 落回到抛出点B. 落地点在抛出点西侧C. 落地点在抛出点东侧D. 到最高点时小球速度为零二、双项选择题（共1小题；共4分）6. 下列说法正确的是A. 多普勒效应是由波的干涉引起的B. 若你以声波的速度随同某一个波峰一起远离声源，你将听不到声音C. 你听到迎面驶来的火车的汽笛声和离你远去的火车的汽笛声是一样的D. 多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的三、多项选择题（共1小题；共4分）7. 下列实例中应用了多普勒效应的是A. 科学家用激光测量月球与地球间的距离B. 医生利用超声波探测病人血管中血液的流速C. 交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度D. 科学家通过比较星球与地球上同种元素发出光的频率来计算星球远离地球的速度四、解答题（共1小题；共13分）8. 蝙蝠视觉比较差，但是夜间出来飞行和觅食时都能正确地找到方位和捕捉到目标。
3.5 多普勒效应 教案【新教材】人教版(2019)高中物理选择性必修第一册
教案上课时间：年月日题课选择性必修一第三章第五节：多普勒效应课型新课时 1教学目标1.通过实验了解多普照勒效应及其产生的原理，知道多普勒效应是波特有的现象。
2.知道多普勒效应的简单应用。
学习重点多普照勒效应及其原理学习难点多普勒效应的简单应用教学过程教学环节（含备注）教学内容引入新课进行新课一.引入新课播放实录视频，感受生活中的多普勒效应。
怎么解释所观察到的现象？二.进行新课1. 定义：多普勒效应指由于波源与观察者相互靠近或者远离时，接收到的波的频率都会发生变化的现象。
奥地利物理学家多普勒在1842年发现的。
2.观察模拟动画。
如何解释?3.音调与频率（补充）声源完成一次全振动，向外发出一个波长的波，频率表示单位时间内完成的全振动的次数，因此波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数，而观察者听到的声音的音调，是由观察者接收到的频率，即单位时间接收到的完全波的个数决定的．个数多，则音调高。
4.多普勒效应产生的原因（1）波源与观察者相对静止时，单位时间内通过观察者的波峰(或密部)的数目是_一定的，观察者感觉到的频率等于波源振动的频率。
讨论练习与讲课后作业（2）波源与观察者相互靠近时，单位时间内通过观察者的波峰(或密部)的数目增加，观察者感觉到的频率大于波源的频率，即感觉到的频率增加，音调高。
（3）波源与观察者相互远离时，观察者感觉到的频率变小，音调变低。
注意：在多普勒效应中，波源的频率是不改变的，只是由于波源和观察者之间有相对运动，观察者感到频率发生了变化．5.波特有的现象多普勒效应是波动过程共有的特征，不仅机械波，电磁波和光波也会发生多普勒效应．6.多普勒效应的应用（1）有经验的铁路工人可以从火车的汽笛声判断火车的运动方向和快慢.（2）有经验的战士可以从炮弹飞行时的尖叫声判断飞行的炮弹是接近还是远去. （3）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，接收到的频率发生变化，由此可指示汽车的速度.（4）天体运动：由地球上接收到遥远天体发出的光波的频率可以判断遥远天体相对于地球的运动速度.（5）医疗：彩超。
多普勒效应(高中物理教学课件)
不变时，观察者接收到的频率也不变（例：二者同速同
向运动、波源绕观察者做圆周运动接收到的频率都不变）
注意：
①在多普勒效应中，波源的频率是不变的，只是观察者 接收到的频率发生了变化 ②多普勒效应也是波特有的现象，不仅机械波，电磁波 和光波也会发生多普勒效应
祝你学业有成
2024年4月28日星期日8时27分44秒
课堂训练：
6.关于多普勒效应，下列说法正确的是（ C ） A．多普勒效应是由于波的干涉引起的 B．多普勒效应说明波源的频率发生改变 C．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 D．只有声波才可以产生多普勒效应
7.当火车进站鸣笛时，我们可听到的声调（A） A．变高 B．不变高 C．越来越沉 D．不知声速和火车车速，不能判断
课堂训练：
1.关于多普勒效应下列说法中正确的是（ B） A、只有声波才有多普勒效应 B、光波也有多普勒效应 C、只有机械波才有多普勒效应 D、电磁波不能发生多普勒效应 2.(多选)关于多普勒效应,下列说法中正确的是( BCD) A.发生多普勒效应时,观察者接收到的频率和波源的频率 都变化了 B.发生多普勒效应时,观察者接收到的频率发生了变化,但 波源的频率不变 C.多普勒效应是在波源与观察者之间发生相对运动时产 生的 D.多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的,它 适用于一切波
雷达测速用的电磁波，光速远大于车速，不需要考虑多 普勒效应，如果是超声波要考虑，B错误。C铁路工人是 根据振动的强弱对列车的运动作出判断的，C错误。
课堂训练：
4. (多选)如图所示,男同学站立不动吹口哨,一位女同学坐 在秋千上来回摆动,下列关于女同学的感受的说法正确的 是( AD ) A.女同学从A向B运动过程中,她感觉哨声音调变高 B.女同学从E向D运动过程中,她感觉哨声音调变高 C.女同学从C点向D点运动时,她感觉哨声音调不变 D.女同学从C点向B点运动时,她感觉哨声音调变低
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
在同一车道上的一辆轿车发出一束已知频率的电磁波，结果该电磁波被此辆轿车
反射回来时，巡警车接收到的电磁波频率比发出时低。
(1)此现象属于( )
A．波的衍射
B．波的干涉
C．多普勒效应
D．波的反射
(2)若该路段限速为 100 km/h，则轿车是否超速？
(3)若轿车以 20 m/s 的速度行进，反射回的电磁波频率应怎样变化？
1．了解多普勒效应，初步理解多普勒效应的产 生原因。
2.能运用多普勒效应解释一些物理现象，了解多 普勒效应的应用。
课后课时作业
1．(多普勒效应的理解)关于多普勒效应，下列说法中不正确的是( ) A．发生多普勒效应时波源的频率保持不变 B．要发生多普勒效应，波源和观察者间必须有相对运动 C．只有声波会发生多普勒效应 D．机械波、电磁波和光波都会发生多普勒效应
[完美答案] (1)C (2)超速 (3)变大
[规范解答] (1)巡警车接收到的电磁波频率比发出时低，此现象为多普勒效 应，故选 C。
(2)因巡警车接收到的电磁波频率比发出时低，由多普勒效应知巡警车与轿 车在相互远离，而巡警车车速恒定又在后面，可判断轿车车速比巡警车车速大， 故轿车超速。
(3)若轿车以 20 m/s 的速度行进，此时巡警车与轿车在相互靠近，由多普勒 效应知反射回的电磁波频率应变大。
5.多普勒效应
1．了解多普勒效应，初步理解多普勒效应的产 生原因。
2.能运用多普勒效应解释一些物理现象，了解多 普勒效应的应用。
仔细听急救车的鸣笛声，你 会发现一个现象：当车从你 身边疾驰而过的时候，鸣笛 的音调会由高变低。这到底
是怎么回事呢？
一、多普勒效应
定义：奥地利物理学家多普勒发现，当波源与 观察者相互靠近或者相互远离时，接收到的波的 频率都会发生变化的现象。
[变式训练1] 如图所示，O 是一个声波的波源，发出的一系列声波为如 图所示的一组圆面，A、B 是两个观察者的位置，则下列叙述正确的是( )
A．波源正向 A 点移动，A 处听到的音调较高 B．波源正向 A 点移动，B 处听到的音调较高 C．波源正向 B 点移动，A 处听到的音调较高 D．波源正向 B 点移动，B 处听到的音调较高
答案 C
解析 多普勒效应是一种现象，发生多普勒效应时，波源的频率没有发 生改变，波源与观察者之间相互靠近或相互远离时，观察者接收到的波的频 率发生变化，即发生多普勒效应，而且机械波、电磁波和光波都会发生多普 勒效应。故 C 错误，A、B、D 正确。
2．(多普勒效应的应用)医院有一种先进的检测技术——彩超，就是向病人 体内发射频率已精确掌握的超声波，超声波经血液反射后被专用仪器接收，测出 反射波的频率变化，就可知道血液的流速。这一技术主要利用了( )
400－40 收到此波的时间 t＝ 400 s＝0.9 s，C 错误；若波源向 x 轴负方向移动， 则波源远离接收器，根据多普勒效应，接收器接收到的波的频率将小于 20 Hz， D 正确。
判一判 (1)发生多普勒效应时，波源的频率没有发生变化。( √ ) (2)当波源和观察者向同一个方向运动时，一定发生多普勒效应。( × ) (3)只有横波才能发生多普勒效应。( × ) (4)只有声波才能发生多普勒效应。( × ) (5)当发生多普勒效应时，观察者接收到的波的频率可能增大，也可能减 小。( √ )
一、多普勒效应 多普勒效应产生的原因
(1)当波源与观察者相对静止 时，1 s内通过观察者的波峰( 或密部)的数目是一定的，观测 到的频率等于波源振动的频率 。
(2)当波源与观察者相互接近 时，1 s内通过观察者的波峰( 或密部)的数目增加，观测到的 频率增加；反之，当波源与观 察者相互远离时，观测到的频 率变小。
A．波的干涉 B．多普勒效应 C．波的叠加 D．波的衍射
答案 B
解析 由题意可知，该仪器是测量反射波的频率变化，而波的干涉、波 的衍射及波的叠加都不会产生频率的变化，而多普勒效应中由于波源和接收 者之间的距离的变化而使接收到的频率变化，故该技术利用的是多普勒效应， 故选 B。
3．(综合)分析下列物理现象： (1)夏天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝； (2)“闻其声而不见其人”； (3)围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音； (4)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．反射、衍射、干涉、多普勒效应 B．折射、衍射、多普勒效应、干涉 C．反射、折射、干涉、多普勒效应 D．衍射、折射、干涉、多普勒效应
答案 A
解析 由图可看出，靠 A 这一侧波的波长变短，靠 B 这一侧波长变长， 故波源正向 A 运动。A 处接收到的波的波长变短，但波速不变，从而使接收 到的波的频率变大，因而 A 处听到的音调变高，同理，B 处听到的音调变低， 故 A 处听到的音调比 B 处较高。故 A 正确。
[变式训练2] (多选)如图所示，在原点处做简谐运动的波源产生的机械波沿 x 轴正方向传播，波速 v＝400 m/s。为了接收信号，在 x＝400 m 处设有一接收 器 A(图中未标出)。已知 t＝0 时，波已经传播到 x＝40 m 处，则下列说法中不正 确的是( )
A．波源振动的周期为 0.05 s B．x＝40 m 处的质点在 t＝0.5 s 时位移最大 C．接收器在 t＝1.0 s 时才能接收到此波 D．若波源向 x 轴负方向移动，则接收器接收到的波的频率将小于 20 Hz
答案 BC
解析 波源振动的周期 T＝vλ＝42000 s＝0.05 s，频率 f＝T1＝20 Hz，A 正 确；x＝40 m 处的质点在 t＝0.5 s＝10T 时仍在平衡位置，B 错误；接收器接
☆ 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。 ☆ 观察者听到的声音的音调，是由观察者接收到 的声波的频决定的。 ☆ 发生多普勒效应时，波源的频率并没有变化。
多普勒效应的 应用
用多普勒测 速仪测车速 医用“彩超”
测天体速度
听音辨向
例 公路巡警车在高速公路上以 100 km/h 的恒定速度巡查，巡警车向前方