第三章 第5节 多普勒效应-2021-2022学年新教材高中物理选择性必修1【创新教程】五维课堂同步教师用书（人教版）

第5节　多普勒效应 素养目标 知识图解 物理观念 知道多普勒效应的概念 科学思维 根据相对运动理解多普勒效应 科学探究 利用控制变量法探究多普勒效应 科学态度与责任 了解多普勒效应在生产生活中的应用，激发学生的学习兴趣 [基础梳理] [知识点一]　多普勒效应　 1．定义：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，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，单位时间内通过观察者的波峰(或密部)的数目　增加　，观察者观测到的频率　大于　波源的频率，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　. [知识点二]　多普勒效应的应用　 1．测量汽车速度 交通警车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．测星球速度：测量星球上某些元素发出的光波的　频率　.然后与地球上这些元素　静止　时发光的频率对照，可得星球的速度． 3．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． [自我检测] 1．思维辨析 (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．( × ) (4)铁路工人把耳朵贴在铁轨上可判断火车运动情况是利用了多普勒效应．( × ) 2．基础理解 (1)(多选)下面说法中正确的是(　　) A．发生多普勒效应时，波源的频率变化了 B．发生多普勒效应时，观察者接收到的频率发生了变化 C．多普勒效应是波源与观察者之间有相对运动时产生的 D．多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的 解析：BCD　[当波源与观察者之间有相对运动时会发生多普勒效应，选项C正确；发生多普勒效应时，观察者接收到的频率发生了变化，而波源的频率并没有改变，故选项A错误，选项B正确；此现象是奥地利物理学家多普勒首先发现的，选项D正确．] (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星体发出的光波的频率来判断遥远星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，电磁波被运动的汽车反射回来，根据接收到的电磁波的频率发生的变化，就知道汽车的速度，以便于进行交通管理 C．铁路工人把耳朵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的尖叫声判断飞行炮弹是接近还是远去 解析：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于地球运动的速度，故A选项正确；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，由多普勒效应的计算公式可以求出运动物体的速度，故B选项正确；铁路工人把耳朵贴在铁轨上可判断火车的运行情况，是利用声音在固体中传播得快的特点，与多普勒效应无关，故C选项不符合题意；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，故D选项正确．] 多普勒效应 ◆[探究导引] 在学校里，请老师帮助把1 kHz左右的音频声信号录制在你的磁带中．实验时把磁带放在收录机中，用两根绳子把收录机悬挂在门的气窗横梁上，按下放音键，使收录机发声．让收录机摆动起来．你感觉到的收录机的音调怎样变化？ 提示：当收录机向你摆来时音调变高，远离你去时音调变低． ◆[探究归纳] 1．多普勒效应的成因 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． 2．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，音调不变 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，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→S2，如图所示 f波源＜f观察者，音调变高 [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如下几点：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]　(