3.6 多普勒效应（重难点专练）物理教科版选择性必修第一册

**基本信息** 以“理解-应用”双题型为框架，系统整合多普勒效应概念辨析、成因分析及实际应用的专项训练，注重物理观念建构与科学思维培养。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |多普勒效应的理解|1例+3变式|通过接收频率定义及靠近/远离时频率变化规律分析现象|从概念（定义）到原理（成因分析），结合圆周运动、摆动等情境深化理解| |多普勒效应的应用|1例+3变式|利用频率变化规律解决测速、测血流、天体运动等实际问题|从原理推导到应用拓展，关联超声波、光波等不同波的应用场景|

3.6 多普勒效应（题型突破） 题型01 多普勒效应的理解 题型02 多普勒效应的应用 ▌题型01 多普勒效应的理解 1、多普勒效应：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。 2、多普勒效应的成因分析 （1）接收频率：观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数。 （2）当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率大于波源发出的频率，当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的频率小于波源发出的频率同 【例1】　（多选）关于多普勒效应的叙述，下列说法中正确的是（　　） A．多普勒效应说明波源的频率发生了变化 B．多普勒效应是由于波的干涉引起的 C．多普勒效应是波共有的特征 D．科学家通过哈勃望远镜发现来自遥远的星系上的某种原子光谱，与地球上同种原子的光谱比较，波长均变小，说明该星系正在向地球靠近 【变式训练1】有一飞机模型在水平面内以恒定速率做圆周运动，该飞机模型装有两冲程的活塞式发动机作为动力，发动机工作时会发出嗡嗡的声响。操纵者站的位置刚好在模型飞机轨迹圆心的正下方，下列说法正确的是（　　） A．操纵者听到发动机工作时发出的声音音调是变化的 B．发动机发出声音的频率在变化 C．场边的观众听到的声音音调忽高忽低地作周期性变化 D．场边的观众听到的声音音调一定高于操纵者听到的声音音调 【变式训练2】（多选）如图甲所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，据图乙，下列关于女同学的感受的说法正确的是（   ）    A．女同学从A向E运动过程中，她感觉哨声音调变高 B．女同学在从点C向左运动过程中，她感觉哨声音调变低 C．女同学在从点C向右运动过程中，她感觉哨声音调变高，是因为男同学吹口哨的频率变高的缘故 D．女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变化，这是多普勒现象 【变式训练3】.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）观察到波的频率最低的点是 （选填A、B、C、D点）。 勒效应的应用 1、利用多普勒测速仪测速：交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，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、利用超声波测血流速度：医生向人体发射频率已知的超声波，测出被血流反射后的波的频率变化，就可知道血流的速度。 3、计算星球的速度：利用光波的频率变化，计算星球靠近或远离我们的速度。 4、军事应用：脉冲多普勒雷达，多谱勒导航仪等 【例2】在下列现象中，不能用多普勒效应解释的是（　　） A．医生用超声波检查血流情况的“彩超” B．观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低 C．测量星球上发出的光波频率与地球上的同种元素静止时发光频率比较判断星球的靠近或远离 D．雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声 .【变式训练1】（多选）下列有关波现象的解释正确的是（　　） A．蝙蝠通过发出的声波判断前方是否有障碍物，主要利用了波的反射现象 B．“B超”通过测量不同内脏的回声进而发现可能的病变，主要利用了波的多普勒效应 C．“彩超”通过测量反射波的频率变化进而计算出血流的速度，主要利用了波的多普勒效应 D．“主动降噪”技术是通过发出与噪声振幅、频率相同、相位相反的声波来抵消噪声，主要利用了波的干涉现象 【变式训练2】.（多选）宾馆饭店大部分安装了自动门，当有人靠近时，门会实现自动打开，人走后自动关闭。但是如果人站着不动，自动门并设有反应。这类自动门实际上是安装了雷达波感应器。雷达波感应器不停地发射雷达波，根据多普勒效应，被人反射回来的雷达波的频率随之发生改变，而变化量与人移动的速率成正比。雷达波感应器中的接收器敏锐地捕捉到这一变化，并将这一变化转换成相对应的电信号的变化，该信号经放大以后输入至经过编程的微控制器，控制器控制门的打开和关闭。下面的说法中正确的是（　　） A．当有人靠近自动门时，雷达波感应器接收到的雷达波的频率变大 B．当有人远离自动门时，雷达波感应器接收到的雷达波的频率变大 C．当有人站着不动时，雷达波感应器接收到的雷达波的频率不变 D．被人反射回来的雷达波的传播速度变快 【变式训练3】 汽车无人驾驶技术已逐渐成熟，最常用的是ACC自适应巡航控制系统，它可以控制无人车在前车减速时自动减速、前车加速时自动跟上去。汽车使用的传感器主要是毫米波雷达，该雷达会发射和接收调制过的无线电波，再通过波的时间差和多普勒效应导致的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度。若该雷达发射的无线电波的频率为f，接收到的回波的频率为，下列说法正确的是（　　） A．若，则无人车应加速跟上去 B．若，则无人车应减速以保持车距 C．若，则无人车应减速以保持车距 D．若，则说明前车正在减速 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.6 多普勒效应（题型突破） 题型01 多普勒效应的理解 题型02 多普勒效应的应用 ▌题型01 多普勒效应的理解 1、多普勒效应：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。 2、多普勒效应的成因分析 （1）接收频率：观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数。 （2）当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率大于波源发出的频率，当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的频率小于波源发出的频率同 【例1】　（多选）关于多普勒效应的叙述，下列说法中正确的是（　　） A．多普勒效应说明波源的频率发生了变化 B．多普勒效应是由于波的干涉引起的 C．多普勒效应是波共有的特征 D．科学家通过哈勃望远镜发现来自遥远的星系上的某种原子光谱，与地球上同种原子的光谱比较，波长均变小，说明该星系正在向地球靠近 【答案】CD 【详解】A．发生多普勒效应时，波源频率不变，当观察者靠近或远离波源时，接收频率会发生变化，故A错误； B．多普勒效应是由于波源和观察者之间有相对运动而产生的，与波的干涉无关，故B错误； C．多普勒效应是波共有的特征，故C正确； D．科学家通过哈勃望远镜发现来自遥远的星系上的某种原子光谱，与地球上同种原子的光谱比较，波长均变小，由 光的频率变大，由多普勒效应，说明该星系正在向地球靠近，故D正确。 故选CD。 【变式训练1】有一飞机模型在水平面内以恒定速率做圆周运动，该飞机模型装有两冲程的活塞式发动机作为动力，发动机工作时会发出嗡嗡的声响。操纵者站的位置刚好在模型飞机轨迹圆心的正下方，下列说法正确的是（　　） A．操纵者听到发动机工作时发出的声音音调是变化的 B．发动机发出声音的频率在变化 C．场边的观众听到的声音音调忽高忽低地作周期性变化 D．场边的观众听到的声音音调一定高于操纵者听到的声音音调 【答案】C 【详解】A．飞机做匀速圆周运动时，操纵者在圆心，飞机速度方向始终与其径向垂直，相对径向速度为零，无多普勒效应，故A错误； B．发动机频率由自身振动决定，与运动无关，故B错误； C．场边观众与飞机的相对径向速度周期性变化，导致接收频率周期性变化，故C正确； D．观众接收频率时而高于、时而低于操纵者接收到的频率，故D错误。 故选C。 【变式训练2】（多选）如图甲所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，据图乙，下列关于女同学的感受的说法正确的是（   ）    A．女同学从A向E运动过程中，她感觉哨声音调变高 B．女同学在从点C向左运动过程中，她感觉哨声音调变低 C．女同学在从点C向右运动过程中，她感觉哨声音调变高，是因为男同学吹口哨的频率变高的缘故 D．女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变化，这是多普勒现象 【答案】ABD 【详解】A．根据多普勒效应可知，当观测者与波源之间相对靠近时，观测者测得的频率变高，频率越高音调越高，因此女同学从A向E运动过程中，她感觉哨声音调变高，故A正确； B．根据多普勒效应可知，当观测者与波源之间相对远离时，观测者测得的频率变低，女同学在从点C向左运动过程中，她感觉哨声音调变低，故B正确； CD．多普勒效应是观测者与波源之间发生相对运动时，观测者测得的频率发生变化，但波源本身的频率不发生变化，故C错误、D正确。 故选ABD。 【变式训练3】.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）观察到波的频率最低的点是 （选填A、B、C、D点）。 【答案】 D B点 【详解】[1]由图可知，波源O向左做匀速运动，该图表示的是多普勒效应。 故选D。 [2]由于波源远离B点，B点处的波长最长，由可知，B点处的频率最低。 勒效应的应用 1、利用多普勒测速仪测速：交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，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、利用超声波测血流速度：医生向人体发射频率已知的超声波，测出被血流反射后的波的频率变化，就可知道血流的速度。 3、计算星球的速度：利用光波的频率变化，计算星球靠近或远离我们的速度。 4、军事应用：脉冲多普勒雷达，多谱勒导航仪等 【例2】在下列现象中，不能用多普勒效应解释的是（　　） A．医生用超声波检查血流情况的“彩超” B．观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低 C．测量星球上发出的光波频率与地球上的同种元素静止时发光频率比较判断星球的靠近或远离 D．雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声 【答案】D 【详解】A．彩超是利用声波的多普勒效应，故A正确； B．远去的列车发出的声音，由于多普勒效应音调变低，故B正确； C．测量星球上发出的光波频率与地球上的同种元素静止时发光频率比较可以根据光的多普勒效应判断星球靠近或远离，故C正确； D．先看到后听到雷声是因为光的传播速度大于声音传播速度，故D错误； 故选D。 .【变式训练1】（多选）下列有关波现象的解释正确的是（　　） A．蝙蝠通过发出的声波判断前方是否有障碍物，主要利用了波的反射现象 B．“B超”通过测量不同内脏的回声进而发现可能的病变，主要利用了波的多普勒效应 C．“彩超”通过测量反射波的频率变化进而计算出血流的速度，主要利用了波的多普勒效应 D．“主动降噪”技术是通过发出与噪声振幅、频率相同、相位相反的声波来抵消噪声，主要利用了波的干涉现象 【答案】ACD 【详解】A．声波可以反射，蝙蝠可以发出超声波，用声波定位是利用了声波的反射原理，故A正确； B．“B超”，全称超声波检查，是一种利用超声波在人体内部产生回声，发现可能的病变，通过计算机处理形成图像的医学检查方法，没有涉及多普勒效应，故B错误； C．“彩超”也是一种超声波检查，通过测量反射波的频率变化进而计算出血流的速度，利用了超声波的多普勒效应，故C正确； D．耳机收集环境噪声后会产生与环境噪声振幅、频率相同，相位相反的降噪声波，当接收到的环境噪音和耳机产生的噪音发生干涉，可以达到降噪的效果，所以降噪过程利用波的干涉从而起到降噪的作用，故D正确。 故选ACD。 【变式训练2】.（多选）宾馆饭店大部分安装了自动门，当有人靠近时，门会实现自动打开，人走后自动关闭。但是如果人站着不动，自动门并设有反应。这类自动门实际上是安装了雷达波感应器。雷达波感应器不停地发射雷达波，根据多普勒效应，被人反射回来的雷达波的频率随之发生改变，而变化量与人移动的速率成正比。雷达波感应器中的接收器敏锐地捕捉到这一变化，并将这一变化转换成相对应的电信号的变化，该信号经放大以后输入至经过编程的微控制器，控制器控制门的打开和关闭。下面的说法中正确的是（　　） A．当有人靠近自动门时，雷达波感应器接收到的雷达波的频率变大 B．当有人远离自动门时，雷达波感应器接收到的雷达波的频率变大 C．当有人站着不动时，雷达波感应器接收到的雷达波的频率不变 D．被人反射回来的雷达波的传播速度变快 【答案】AC 【详解】A．根据多普勒效应的可知，当物体与波源相互靠近时，接受到的频率增大，即当有人靠近自动门时，雷达波感应器接收到的雷达波的频率变大，A正确； B．根据多普勒效应的可知，当物体与波源相互远离时，接受到的频率变小，即当有人远离自动门时，雷达波感应器接收到的雷达波的频率变小，B错误； C．根据多普勒效应的可知，当物体与波源相对静止时，接受到的频率不变，即当当有人站着不动时，雷达波感应器接收到的雷达波的频率不变，C正确； D．雷达波是电磁波，电磁波的传播速度等于光速，即被人反射回来的雷达波的传播速度不变，D错误。 故选AC。 【变式训练3】 汽车无人驾驶技术已逐渐成熟，最常用的是ACC自适应巡航控制系统，它可以控制无人车在前车减速时自动减速、前车加速时自动跟上去。汽车使用的传感器主要是毫米波雷达，该雷达会发射和接收调制过的无线电波，再通过波的时间差和多普勒效应导致的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度。若该雷达发射的无线电波的频率为f，接收到的回波的频率为，下列说法正确的是（　　） A．若，则无人车应加速跟上去 B．若，则无人车应减速以保持车距 C．若，则无人车应减速以保持车距 D．若，则说明前车正在减速 【答案】C 【详解】AB．若时，说明两者之间的距离不变，表明前车与无人车的速度相同，无人车不用加速或减速，故AB错误； C．若，说明两者之间的距离减小，则无人车应减速以保持车距，故C正确； D．若，则说明两者之间的距离增大，则无人车应加速以保持车距，故D错误。 故选C。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $