3.4 多普勒效应 课件 -2025-2026学年高二上学期物理粤教版选择性必修第一册

该高中物理课件围绕“多普勒效应”展开，涵盖概念、成因及应用。通过救护车静止与运动时的音调变化、“过人频率”类比等情境导学，引导学生从现象观察到本质分析，构建“现象-原因-规律-应用”的学习支架，衔接前后知识。 其亮点在于以情境问题驱动，结合正误辨析、表格对比（科学思维的模型建构），通过卫星跟踪、秋千音调变化等实例（科学态度与责任的联系实际），培养学生物理观念和科学推理能力。学生能深化理解，教师可高效实施教学，提升课堂效果。

第四节 多普勒效应 1.知道多普勒效应,理解多普勒效应形成的原因.2.了解多普勒效应在实际生产、生活中的应用,并能用多普勒效应解释一些现象.认识科学与社会的联系,培养科学态度和责任意识. [学习目标] 知识点一　认识多普勒效应 「情境导学」 1.如图甲所示,当救护车静止时,两人接收声波的频率与救护车发射声波的频率相同吗? 提示:相同. 甲 2.如图乙所示,当救护车向右运动时,两人接收声波的频率与救护车发射声波的频率相同吗? 提示:不同,当救护车向右运动时,B接收的频率变小,A接收的频率变大. 3.让一队人沿路行走,观察者不动,假设每分钟有30个人从他身边通过,这种情况下的“过人频率”是30人/分.如果观察者逆着队伍行走,“过人频率”怎样变化,过人频率类似于机械波中的发射频率还是接收频率? 提示:变大,接收频率. 「知识整合」 1.多普勒效应 波源或观察者或两者都相对于 运动,观察者接收到的 与波源发出的频率不相同的现象. 2.多普勒效应产生的原因 (1)当波源与观察者相对静止时,观察者接收到的频率 波源振动的频率. (2)当波源与观察者互相靠近时,观察者接收到的频率 ;反之,当波源与观察者互相远离时,观察者接收到的频率 . 传播介质 频率 等于 增大 减小 正误辨析 (1)观察者与声源没有相对运动也可能产生多普勒效应.(　 　) (2)多普勒效应是由波的干涉引起的.(　 　) (3)多普勒测速仪利用反射波频率的变化来测定速度.(　 　) (4)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.(　 　) (5)声波可以发生多普勒效应,说明只有纵波会发生多普勒效应.(　 　) × × √ × × [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　　　　(选填“A”“B”“C”或“D”)点.  (3)观察到波的频率最低的点是　　　　(选填“A”“B”“C”或“D”)点.  D A B 【解析】 (1)题图表示的是多普勒效应,正确选项为D. (2)从波长变化情况来看,波源正在移向A点. (3)由于波源正移向A点,所以观察到波的频率最低的点是B点. (1)发生多普勒效应时几种情况的比较. ·规律总结· 相对位置 图示 结论 波源S和观察者相对介质不动 f波源=f观察者,接收频率不变 波源S不动,观察者运动,由 A→B或A→C 若靠近波源即由A→B,则f波源<f观察者,接收频率变高;若远离波源即由A→C,则f波源>f观察者,接收频率变低 若观察者不动,波源 S运动,由S1→S2 f波源<f观察者,接收频率变高 (2)成因归纳. 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,且两者间距发生变化. ·规律总结· [训练1] (2025·广东珠海期中)小明同学将一个以电池为电源的蜂鸣器固定在长竹竿的一端,闭合开关后听到它发出声音.现用竹竿把蜂鸣器举起并在头顶快速做圆周运动,图中所示为蜂鸣器从A转动到B的过程中的某位置,小明及甲、乙三名同学听到蜂鸣器发出声音的频率分别为f1、f2、f3.则 (　　) [A] f3>f1>f2 [B] f1=f2=f3 [C] f2>f1=f3 [D] f1>f2=f3 A 【解析】 从A到B过程中,蜂鸣器远离甲,靠近乙,与小明的距离不变,由多普勒效应的相关知识可知f3>f1>f2,故选A. [训练2] (多选)(2025·广东珠海统考)如图1、2所示,甲同学站立不动吹口哨,乙同学坐在秋千上来回摆动.关于乙同学的感受,下列说法正确的有 ( 　 ) [A] 乙同学从A向B运动过程中,她感觉哨声音调变高 [B] 乙同学从E向D运动过程中,她感觉哨声音调变高 [C] 乙同学在C点向右运动时,她感觉哨声音调不变 [D] 乙同学在C点向左运动时,她感觉哨声音调变低 AD 【解析】乙同学荡秋千的过程中,只要有向右的速度,就有靠近声源的趋势,根据多普勒效应,她感到哨声音调变高;反之,乙同学向左运动时,她感到哨声音调变低,选项A、D正确,B、C错误. 知识点二　多普勒效应的应用 「情境导学」 有科学家对人造卫星进行跟踪试验.通过向卫星发射一定频率的电磁波,可以分析卫星反射回来的电磁波的频率,如图所示.当卫星返回的信号频率增加时,卫星向近地点运动还是向远地点运动? 提示:当卫星向近地点运动时返回的信号频率增加,所以卫星向近地点 运动. 「知识整合」 1.判断和测量车辆速度 (1)修理铁路的工人可以根据火车的 判断火车的运行方向和快慢. (2)交警向行进中的汽车发射已知 的电磁波,可根据汽车反射回来的电磁波的 测出汽车速度. 2.判断天体运动的情况 (1)由地球上接收到遥远天体发出的光波的 ,可以判断天体相对地球的运动速度. (2)可以跟踪人造地球卫星. 汽笛声 频率 频率 频率 3.利用超声波测血流速度 当声源与接收体(即探头和反射体)之间有相对运动时,回声的频率有所改变,这种频率的变化被称为 . 频移 [例2] (多选)(2025·山西太原月考)关于多普勒效应的应用,下列说法正确的有(　 　 ) [A] 发现星系谱线的“红移”现象是多普勒效应的应用 [B] 利用多普勒效应可以从火车的鸣笛声中判断其运动方向 [C] 利用多普勒效应可以判断遥远的天体相对地球的运动速度 [D] 目前在技术上人们只能利用声波发生的多普勒效应 ABC 【解析】 星系谱线的“红移”现象的发现是多普勒效应在天体运动中的应 用,A正确;利用多普勒效应可以从火车的鸣笛声中判断其运动方向,这是多普勒效应在机械运动中的应用,B正确;利用多普勒效应可以判断遥远的天体相对地球的运动速度,这是多普勒效应在天体运动中的应用,C正确;人们已可以利用电磁波的多普勒效应进行各种测量,D错误. [训练3] (2025·湖北武汉期末)如图所示,静止轨道卫星Q在轨道上稳定运 行,P为赤道平面上的监测站.为实时监测卫星运行状况,卫星Q持续向监测站P发射频率为f的电磁波.则卫星Q从A运行到B的过程中,关于监测站P接收的电磁波频率,下列说法正确的是(　 　) [A] 监测站P接收的电磁波频率先减小后增大 [B] 监测站P接收的电磁波频率先增大后减小 [C] 监测站P接收的电磁波频率一直保持不变 [D] 监测站P接收的电磁波频率一直减小 C 【解析】 因为卫星Q是地球同步静止卫星,与地球有相同的角速度,P为赤道平面上的监测站,则P、Q相对静止,即卫星Q从A运行到B的过程中,P、Q的相对位置不变,根据多普勒效应相关知识可知,监测站P接收的电磁波频率不变.故选C. [训练4] 如图所示,O为地球赤道上的测控站,P为地球同步静止卫星,Q为低轨道卫星,P、Q向周围空间发射的无线电信号频率均为f1.在图示位置时, (1)P卫星和Q卫星的角速度大小关系如何? (2)O接收到P、Q发射的无线电信号频率分别为f2和f3, 请说明f2、f3与f1的大小关系. 【答案】 (1)ωQ>ωP　(2)f3>f1=f2 (2)因为P为地球同步静止卫星,则O与P相对静止,f1=f2,又ωQ>ωP,则f3>f2,即f3>f1=f2. 感谢观看 【解析】 (1)根据G,可知ωQ>ωP. $