第3章 第6节 分层训练能力提升-【优学精讲】2026-2027学年高中物理选择性必修一同步课件（教科版）

该高中物理课件以多普勒效应为核心，通过汽车驶近驶离时的频率变化等基础实例导入，逐步延伸到波的干涉、衍射及天体物理应用，构建从原理理解到综合应用的学习支架。 其亮点在于采用分层训练设计，通过汽车鸣笛、哈勃红移等实例，结合科学思维中的模型建构与科学推理，培养学生分析问题能力。融入超声波测速、天体观测等科技应用，体现科学态度与责任，学生能深化物理观念，教师可实现差异化教学。

分层训练 能力提升 1 基础对点练 1．(多选)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 Hz B．当汽车向你驶来时，听到声音的频率小于300 Hz C．当汽车和你擦身而过后，听到声音的频率大于300 Hz D．当汽车和你擦身而过后，听到声音的频率小于300 Hz AD 4 5 6 7 8 1 9 10 2 3 分层训练 能力提升 解析：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 5 6 7 8 1 9 10 2 3 分层训练 能力提升 2．(多选)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、乙两列车相向行驶正在接近，两车均鸣笛，且所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所听到的乙车笛声频率 D．哈勃太空望远镜发现所接收到的来自遥远星系上的某种原子光谱，与地球上同种原子的光谱相比较，光谱中各条谱线的波长均变长，这说明该星系正在远离我们而去 BD 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 解析：产生多普勒效应的原因是观察者与波源的相对运动导致接收到的波频发生变化，故A错误，B正确； 甲、乙两列车相向行驶，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，因乙车中的乘客相对于甲车靠近，而相对于乙车静止，那么乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率高于他听到的乙车笛声频率，故C错误； 哈勃太空望远镜发现所接收到的来自遥远星系上的某种原子光谱，与地球上同种原子的光谱相比较，光谱中各条谱线的波长均变长(称为哈勃红移)，即频率变小，说明该星系正在远离我们而去，故D正确。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 3．多普勒效应在科学技术中有广泛的应用，装有多普勒测速仪的监视器可以安装在公路上，向行进中的车辆发射频率为f的超声波，同时测量反射回的超声波频率f1，下列说法正确的是(　　) A．超声波能发生多普勒效应，光波不能发生多普勒效应 B．当车辆驶向监视器时f>f1 C．当车辆驶离监视器时f>f1 D．车速越大，监视器接收到的超声波频率比发射出的超声波频率大得越多 C 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 解析：机械波和电磁波都会发生多普勒效应，超声波属于机械波，光波是电磁波，都可以发生多普勒效应，故A错误； 当车辆驶向监视器时，车辆接收到的频率增大，即f<f1，故B错误； 当车辆驶离监视器时，车辆接收到的频率减小，即f>f1，故C正确； 车速越大，当车辆驶向监视器时，监视器接收到的超声波频率比发射出的超声波频率大得越多，远离的话反而小得越多，故D错误。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 4．人类最先进的“詹姆斯·韦伯”太空望远镜已为人类拍摄了许多早期古老宇宙的照片，其主要利用多普勒原理。多普勒效应在科学研究、工程技术和医疗诊断等各方面有着十分广泛的应用。关于多普勒效应、波的干涉和衍射，下列说法错误的是(　　) A．有经验的战士从炮弹飞行的尖叫声就能判断飞行的炮弹是接近还是远离，这是利用了多普勒效应 B．某一遥远星球离地球远去，那么地球上接收到该星球发出光的波长要变短 C．两列波发生干涉时，振动加强点的振幅一定增大 D．水波遇到障碍物能绕过障碍物继续传播是衍射现象 B 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 解析：根据炮弹声音频率的变化判断接近还是远离，是利用了多普勒效应，故A正确，不符合题意； 星球远离地球，根据多普勒效应，地球接收到的光的频率会变小，则波长变长，故B错误，符合题意； 两列波发生干涉时，振动加强点振幅一定增大，故C正确，不符合题意； 水波绕过障碍物继续传播是衍射现象，故D正确，不符合题意。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 5．如图所示，表示的是产生机械波的波源O正在做匀速直线运动的情况，图中的若干个圆环表示同一时刻的波峰分布。为了使静止的频率传感器能接收到的波的频率最低，则应该把传感器放在(　　) A．A点 B．B点 C．C点 D．D点 解析：根据波速、波长和频率的关系式v＝λf，由于同一种介质中波速相同，A点位置附近波长最短，B点位置附近波长最长，故传感器在A点接收到波的频率最高，在B点接收到波的频率最低，故B正确，A、C、D错误。 B 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 6．(多选)列车上安装一个声源，发出一定频率的乐音。当列车与观察者都静止时，观察者记住了这个乐音的音调。在以下情况中，观察者听到这个乐音的音调比原来低的是(　　) A．观察者静止，列车向他驶来 B．观察者静止，列车离他驶去 C．列车静止，观察者靠近声源 D．列车静止，观察者远离声源 解析：当观察者和声源相对远离时，观察者听到的乐音的音调变低，故A、C错误，B、D正确。 BD 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 7．(多选)一频率为600 Hz的声源以20 rad/s的角速度沿一半径为0.80 m的圆周做匀速圆周运动，一观测者站在离圆心很远的P点且相对于圆心静止，如图所示，下列判断正确的是(　　) A．观测者接收到声源在A点发出声音 的频率大于600 Hz B．观测者接收到声源在B点发出声音的频率等于600 Hz C．观测者接收到声源在C点发出声音的频率等于600 Hz D．观测者接收到声源在D点发出声音的频率小于600 Hz 综合提升练 AB 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 解析：根据多普勒效应，当声源和观测者相向运动时，观测者接收的频率高于声源的频率；当声源和观测者背向运动时，观测者接收的频率低于声源的频率。在A点有接近的趋势，频率变大，在C点有远离的趋势，频率变小；B、D两点速度方向与PO垂直，频率不变，A、B正确，C、D错误。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 AC 8．(多选)将上下振动的振针水平移动，移动过程中在水面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，接收到的水波频率变小 D．在A处的观察者，接收到的水波频率变大 解析：振针(波源)移动方向上的水波变得密集，在其移动方向的反方向水波变得稀疏，因此振针向右移动；由于波源远离在A处的观察者，观察者接收到的水波波长变长，频率变小，故A、C正确，B、D错误。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 9．(2023·广东卷，T4)渔船常用回声探测器发射的声波探测水下鱼群与障碍物。声波在水中传播速度为1 500 m/s，若探测器发出频率为1.5×106 Hz的声波，下列说法正确的是(　　) A．两列声波相遇时一定会发生干涉 B．声波由水中传播到空气中，波长会改变 C．该声波遇到尺寸约为1 m的被探测物时会发生明显衍射 D．探测器接收到的回声频率与被探测物相对探测器运动的速度无关 B 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 解析：根据多普勒效应可知，探测器接收到的回声频率与被探测物相对探测器运动的速度有关，而两列声波发生干涉的条件是频率相等，所以两列声波相遇时不一定发生干涉，故A、D错误； 声波由水中传播到空气中时，声波的波速发生变化，所以波长会发生改变，故B正确； 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 10．图甲表示S1和S2两相干水波的干涉图样，设两列波的振幅均为5 cm，且图示范围内振幅不变，波速和波长分别是1 m/s和0.5 m，B在平衡位置；图乙为一机械波源S3在同种均匀介质中做匀速运动的某一时刻的波面分布情况。两幅图中实线表示波峰，虚线表示波谷。下列关于两幅图的说法正确的是(　　) A．图甲中A、B两点的高度差为10 cm B．从图甲所示时刻开始经0.25 s，B点通过的路程为10 cm C．图乙表示的是波的衍射现象 D．在E点观察到的频率与在F点观察到的频率相同 A 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 解析：题图甲中A点是两水波波峰相遇处， B在平衡位置，A、B两点的高度差 Δh＝2A－0＝10 cm，故A正确； 题图乙表示的是波的多普勒效应，故C错误；在E点单位时间接收到的波面比在F点多，故在E点观察到的频率比在F点观察到的频率高，故D错误。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 $