第三章 第5节 多普勒效应-【创新教程】2024-2025学年高中物理选择性必修第一册五维课堂（人教版2019）

跟进训练 １．解析:在０~２􀆰５s内两列波分别向左和向右传播的距离均 为 Δx＝vΔt＝１m,如图所示．对A 波而言,M 点的位移为０, 对B 波而言,M 点的位移为２􀆰０cm,根据波的叠加原理可 知,此时 M 点位移为２􀆰０cm．分别对A、B 波而言,N 点的位 移均为０,故叠加后 N 点的位移为０． 答案:２􀆰０　０ 探究２ 探究导引 提示:频率相同的两列波叠加,在振动着的水面上,使某些区 域的振动加强,某些区域的振动减弱,而且振动加强和振动 减弱的区域相互隔开． [例２]　AD　[波的干涉示意图所示的仅是某一时刻两列相 干波叠加的情况,形成干涉图样的所有介质质点都在不停 地振动着,其位移的大小和方向都在不停地变化着．但要注 意,对稳定的干涉,振动加强和减弱的区域的空间位置是不 变的．a点是波谷和波谷相遇的点,c点是波峰和波峰相遇的 点,都是振动加强的点;而b、d两点都是波峰和波谷相遇的 点,是振动减弱的点,A 正确;e位于加强点的连线上,仍为 加强点,f位于减弱点的连线上,仍为减弱点,B错误;相干 波叠加产生的干涉是稳定的,不会随时间变化,C错误;因形 成干涉图样的介质质点也是不停地做周期性振动,经半个 周期步调相反,D正确．] 跟进训练 ２．ABD　[在波的干涉中,振动加强区域里的质点总在自己的 平衡位置两侧做简谐运动,只是质点的振幅较大,为 A１＋ A２．本题中由于A１＝A２,故振动减弱区的质点并不振动,而 此时A 点是波峰与波峰相遇,B 点是波谷与波谷相遇,都是 加强点,又因为A、D、B 三点在一条振动加强线上,这条线 上任一点的振动都是加强的,故此三点都为加强点,且都是 一会儿在波峰,一 会 儿 在 波 谷．而C 点 是 波 峰 与 波 谷 相 遇 点,是减弱点,不振动．] 课堂自测􀅰夯基础 １．A　[两列波相遇后仍保持各自的运动特征,B、D正确;由波 的叠加原理可知,C正确;两列波相遇时振动加强和减弱与 波的振幅大小无关,A错误．] ２．BD　[根据波的叠加和干涉的概念可知,只要两列波相遇就 会叠加,但如果两列波的频率不同,在叠加区域就没有稳定 的干涉图样,所以 A 错误,B正确;发生干涉时振动加强的 点还有波谷和波谷相遇的点,所以 C错误;因为某质点振动 加强仅是振幅加大,但只要仍在振动就一定有位移为零的时 刻,所以 D正确．] ３．BD　[两列波叠加产生稳定干涉现象是有条件的,不是任意 两列波都能产生稳定的干涉现象．两列波叠加产生稳定干涉 现象的一个必要条件是两列波的频率相同,所以选项 A 错 误,选项B正确;在振动减弱的区域里,两列波引起质点的 振动始终是减弱的,质点振动的振幅等于两列波的振幅之 差,如果两列波的振幅相同,质点振动的振幅就等于零,不可 能是各质点都处于波谷,所以选项 C错误;在振动加强的区 域里,两列波引起质点的振动始终是加强的,质点振动得最 剧烈,振动的振幅等于两列波的振幅之和,但这些点始终是 振动着的,因而有时质点的位移等于零,所以选项 D正确．] ４．ACD　[图中B、D 均为振动加强点,E 位于B、D 的中线上, 故E 也是振动加强点,而A、C两点为波峰与波谷相遇,故是 振动减弱点．图中所示时刻,B 点偏离平衡位置－４cm,而D 点偏离平衡 位 置 ４cm,故 二 者 竖 直 高 度 差 为 ８cm,再 过 ０􀆰０５s,两列波的波峰恰在E点相遇,故E点偏离平衡位置的 距离将达到４cm,而D点在平衡位置．故正确答案为 A、C、D．] ５．解析:该题考查波的叠加和干涉．两列频率相同的波其振动 图像是稳定的,t＝０时刻,两列波引起x＝２m 处质点的振 动方向都向上,经过１ ４T ,两列波的波峰都传到x＝２m 处, 故振幅A＝A１＋A２＝３cm． 答案:如图所示 第５节 自主预习􀅰探新知 基础梳理 知识点一 １．靠近或者远离　频率　２．(１)增加　大于　变大 (２)变小 知识点二 １．(１)频率　反射波　频率变化　(２)频率　静止　(３)频率　反 射　频率变化 自我检测 １．(１)×　(２)√　(３)×　(４)× ２．(１)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)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 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰４６１􀅰 物理􀅰选择性必修第一册 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．] 合作探究􀅰攻重难 探究１ 探究导引 提示:当收录机向你摆来时音调变高,远离你去时音调变低． [例１]　(１)D　(２)A　(３)B　[(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选项正确．(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选项正确．] 跟进训练 １．C　[根据多普勒效应产生的原因,该图表示波源正在向B 点移动,故 A错误．当波源向观察者运动时,观察者接收到 的频率一定比波源振动的频率高;当波源远离观察者时,观 察者接收到的频率一定比波源振动的频率低,故 B、D错误, C正确．] 探究２ [例２]　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,选项 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,选项B正确,D错误．] 跟进训练 ２．BD　[当观察者与测量对象无相对运动时,不发生多普勒效 应,故 A、C错误;当观察者与测量对象相对运动时,发生多 普勒效应,我 们 可 以 根 据 接 收 频 率 的 变 化 来 测 速,故 B、D 正确．] 课堂自测􀅰夯基础 １．BC　[A项和 D项中所说的现象是能量传播的问题,不是多 普勒效应．B、C两项所发生的现象是多普勒效应．] ２．BC　[本题考查多普勒效应．在同种介质中,超声波的传播 速度保持不变,因此 A 项错误,B项正确;因鱼群正向渔船 靠近,单位时间内渔船接收到的超声波的个数变多,根据多 普勒效应可知,频率变高,因此 C项正确,D项错误．] ３．B　[本题考查对波速和多普勒效应的理解,机械波在介质 中的速度由介质决定,与波的频率、波源的速度无关,因此不 论u如何变化,v都不变,声源向着接收器运动,接收器单位 时间接收到的完全波的个数增加,波源的速度越大,单位时 间接收到的 完 全 波 的 个 数 越 多,因 此u 增 大 时,f 增 大,B 正确．] ４．AB　[根据多普勒效应,当声源和观察者相向运动时,观察 者接收到的频率大于声源的频率,当声源和观察者反向运动 时,观察者接收到的频率小于声源的频率,将声源运动至A、 B、C、D 四个点时相对于观察者的速度方向标出来,A 点有 接近观察者的趋势,C点有远离观察者的趋势,声源在B、D 两点的速度方向垂直于O 点与观察者的连线,故选项 A、B 正确,C、D错误．] ５．C　[由于蝙蝠和墙壁发生相对运动,且相互靠近,因此墙壁 接收到的频率f１ 大于３９０００Hz．频率为f１ 的波经墙壁反 射后,与蝙蝠相互靠近,因此蝙蝠接收到反射波的频率f２＞ f１,C选项正确．] 章末归纳提升 能力强化 [例１]　B　[由图乙可知质点L的振动情况,该时刻质点L向 y轴正方向振动．根据上下坡法或者平移法可知,该横波沿 x轴正方向传播,质点 N 该时刻向y 轴负方向运动,故 A 错 误,故 B正确;质点L 只在平衡位置附近y 轴方向上下振 动,波传播时,质点不会沿x轴正方向移动,故 C错误;该时 刻质点K 与M 的速度为零,质点K 加速度为－y方向,质点 M 加速度为＋y方向,故 D错误．故选B．] 强化训练 １．BC　[由题图乙可知质点 M 在t＝０时刻在平衡位置且向上 运动,则波必定沿x 轴负方向传播,选项 A 错误;由题图甲 可知波长λ＝２０m,由题图乙可知周期T＝８×１０－１s,所以波 速v＝λT ＝２５m /s,选项B正确;Δt＝０􀆰４s＝T２ ,所以质点 M 通过的路程为２A＝４m,选项 C正确;由于波沿x轴负方向 传播,P 点振动方向向下,回到平衡位置的时间大于T４ ,而Q 点回到平衡位置的时间为T ４ ,所以选项D错误．] [例２]　[解析]　因为x＝６m 处的质点在０~０．１s内运动方 向不变,所以该处质点从正向位移最大处经过四分之一个 周期向下运动至平衡位置处,即 １ ４T＝０．１s , 解得周期为T＝０．４s,所以波速为v＝λT ＝ ４m ０．４s＝１０m /s,在 虚线上,x＝６m 处的质点向下运动,根据同侧法可知波沿x 轴负方向传播． [答案]　０．４　１０　负方向 强化训练 ２．AB　[由波源振动表达式可知ω＝π２ rad /s,而ω＝２πT ,所以T ＝４s,由波形图知λ＝８m,波速v＝λT ＝２m /s,Δx＝v􀅰Δt＝１２ m,故 A 项正确;经过 Δt′＝３s,波向前传播的距离为 Δx′, Δx′＝v􀅰Δt′＝６m,画出这一时刻的波形图如图中虚线所 示,由图可知,M 点振动方向沿y 轴正方向,B项正确;在波 的传播过程中,各质点的起振方向都与波源的起振方向相 同,可得波源起振方向沿y轴正方向,C项错误;此时 M 点 在y＝３m 处且沿y轴负方向振动,第一次到达y＝－３m 处所用时间小于T ２ ,故 D项错误．] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰５６１􀅰 参考答案 ３．(多选)关于两列波的稳定干涉现象,下列说 法中正确的是 (　　) A．任意两列波都能产生稳定的干涉现象 B．发生稳定干涉现象的两列波,它们的频 率一定相同 C．在振动减弱的区域,各质点都处于波谷 D．在振动加强的区域,有时质点的位移等 于零 ４．(多选)如图所示,表示两列同频率相干水波 在t＝０时刻的叠加情况,图中实线表示波 峰,虚线表示波谷．已知两列波的振幅均为 ２cm,波速均为２m/s,波长均为０􀆰４m,E 点为B、D 连线和A、C 连线的交点,下列说 法正确的是 (　　) A．A、C两点是振动减弱点 B．A、C、E 点是振动加强点 C．B、D 两点在该时刻的竖直高度差为８cm D．t＝０􀆰０５s时,E 点离平衡位置的位移大 小为４cm ５．简谐横波a沿x 轴正 方向传播,简谐横波b 沿x 轴负方向传播, 波速都是１０m/s,振 动 方 向 都 平 行 于 y 轴,t＝０时刻,这两列波的波形如图所示．画 出平衡位置在x＝２m 处的质点从t＝０时 刻开始在一个周期内的振动图像． 学习至此,请完成第三章第４节 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 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 􀅰５０１􀅰 第三章　机械波 [基础梳理] [知识点一]　多普勒效应 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 １．定义:波源与观察者相互　　　　　　　　 时,接收到的波的　　　　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　　　　,观察者观测到的频率　　　　 波源的频率,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 　　　． [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　　　　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．测星球速度:测量星球上某些元素发出的光 波的　　　　．然后与地球上这些元素　　 　　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　　　　的超声波,超声 波被血管中的血液　　　　后又被仪器接 收,测出反射波的　　　　　　,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 (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 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 多普勒效应 ◆[探究导引] 在学校里,请老师帮助把１kHz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? 　 　 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰６０１􀅰 物理􀅰选择性必修第一册 ◆[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 由 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? [尝试解答]　(１)　　　　　　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 (２)　　　　　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　(３)　　　　　　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋[规律方法]　观测者向波源靠近时,波源频 率不变,但观测者接收到的频率增高,即音调 增高;反之,观测者与波源远离时,观测者接收 到的频率降低、音调降低． ◆[跟进训练] １．如图所示,产生机械 波的波源 O 做匀速 运动,图中圆表示波 峰,已知波源振动的 频率为f０,则下列说 法正确的是 (　　) A．该图表示波源正在向A 点移动 B．观察者在A 点接收波的频率是定值且大 于f０ C．观察者在B 点接收波的频率是定值且大 于f０ D．观察者在C点或D 点接收波的频率是定 值且大于f０ 多普勒效应的应用 ◆[探究归纳] １．超声波测速 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． 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋[名师点睛]　频率高于２００００Hz的声波称 为超声波.与能听到的声音相比,超声波有 两个特点:一是可以比较容易地产生大功率 的声波;二是它几乎沿直线传播． ２．医用“彩超” 向人体内发射频率已知的超声波,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,就可算出血流的速度． ３．判断火车的运动方向 火车驶来时,由于多普勒效应,听到的汽 笛声调比较高,感觉到尖锐刺耳;火车远 离时,听到的汽笛声调较低,听起来较为 低沉． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰７０１􀅰 第三章　机械波 ４．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,可算出星球的速度． [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 [尝试解答]　　　　　　　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋[规律方法]　对多普勒效应的理解 (１)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,观察者接收到的频率发生了变化． (２)多普勒效应是波特有的现象,电磁波和光 波也会发生多普勒效应． ◆[跟进训练] ２．(多选)下列选项与多普勒效应有关的是 (　　) 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．技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝 土中是否有气泡 D．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 ◆[课堂小结] 多 普 勒 效 应 规律 波源与观察者相互接近时,观察 者接收到的频率增大 波源与观察者相互远离时,观察 者接收到的频率减小 本质 由于波源与观察者之间有相对运 动,使观察者感到频率变化的现象 [易错]　对接收频率与速度关系理解不全面 而出错 [案例]　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 [错答]　D [错因分析]　飞机从人头顶匀速飞过,匀速 是指飞机相对于地面速度不变．实际上飞机 相对于观察者的速度是先减小后增大．另 外,没有考虑到当飞机过了人的正头顶后, 变成了波源相对观察者远离的情况,用的规 律不一样了． [正答]　A [解析]　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 ＝vcosα,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＝ vcosα,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．故在飞机飞过头顶的过程中人听到的 声音频率一直是越来越低,即 A 项正确．具 体地说:在飞机到达头顶正上方之前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 ＜f源． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰８０１􀅰 物理􀅰选择性必修第一册 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋[满分策略]　波源相对于介质静止,观察 者 以 速 度 v０ 相 对 于 介 质 运 动 时 f′＝ f０ v±v０ v æ è ç ö ø ÷(其中v为波的传播速度,f０ 为 波源的频率,f′为观察者接收到的频率． “＋”表示观察者走向波源,“－”表示观察 者离开波源)． １．感觉到的频率与波源的频率 由公式可以看出,当观察者匀速运动时,观 察者感觉到的频率是不变化的,但与波源 频率还是不同的．若是靠近,感觉到的频率 比波源频率大;若是远离,感觉到的频率比 波源频率小． 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋２．感觉到频率的前后变化 由公式可以看出,当观察者做变速运动时, 观察者感觉到的频率是变化的．若是加速 靠近,感觉到的频率越来越大;若是减速靠 近,感觉到的频率越来越小,但比波源频率 要高．若是加速远离,感觉到的频率越来越 小;若是减速远离,感觉到的频率越来越 高,但比波源频率要低． 附:教材问题解答: １．教材第７４页问题提示:这是声波的多普勒 效应． ２．教材第７５页“思考讨论”的答案提示:振动 片正向左移动;左边接收完全波的个数多． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 [知识点一]　对多普勒效应的理解 １．(多选)下列现象属于多普勒效应的是 (　　) 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;驶离你而去时, 音调变低 D．大风中,远处人的说话声时强时弱 ２．(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 ３．频率一定的声源在空气中向着静止的接收 器匀速运动．以u表示声源的速度,v表示 声波的速度(u＜v),f表示接收器接收到的 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 [知识点二]　多普勒效应的应用 ４．(多 选)一 频 率 为 ６００Hz的 声 源 以 ２０rad/s的 角 速 度 沿一半径为０．８m 的圆周(圆心为O 点)做匀速圆周运动,一 观察者站在离圆心很远的P 点且相对圆心 静止,如图所示,则观察者接收到 (　　) A．声源在 A 点时发出声音的频率大于 ６００Hz B．声 源 在 B 点 时 发 出 声 音 的 频 率 等 于 ６００Hz C．声 源 在 C 点 时 发 出 声 音 的 频 率 等 于 ６００Hz D．声源 在 D 点 时 发 出 声 音 的 频 率 小 于 ６００Hz ５．蝙蝠在洞穴中飞来飞去时,它利用超声脉冲 导航非常有效．这种超声脉冲是持续１ms 或不到１ms的短促发射,且每秒连续发射 几次．假 定 蝙 蝠 的 超 声 脉 冲 发 射 频 率 为 ３９０００Hz,在一次正朝着表面平滑的墙壁 飞扑的期间,下列判断中正确的是 (　　) A．墙壁接收到的超声脉冲频率等于３９０００Hz B．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频 率等于墙壁接收的频率 C．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频 率大于墙壁接收的频率 D．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频 率等于３９０００Hz 学习至此,请完成第三章第５节 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰９０１􀅰 第三章　机械波