第3章 第6节 多普勒效应-【优学精讲】2026-2027学年高中物理选择性必修一同步教参(教科版)
第6节 多普勒效应
1.知道什么是多普勒效应,了解产生多普勒效应的原因。 2.能运用多普勒效应解释一些物理现象。
3.了解多普勒效应的应用。
一、多普勒效应
1.定义:当观测者和波源之间有相对运动时,观测者测得的频率与波源频率不同。这一现象被命名为多普勒效应。
2.多普勒效应产生的原因
(1)波源与观测者相对于介质都静止时,观测者单位时间内接收到的完整波的数目与单位时间内波源发出的相同,所以观测者接收到的频率和波源的振动频率相同。
(2)波源相对于介质静止不动,观测者相对于波源运动。当观测者朝着波源运动时,测得的
频率大于波源振动的频率;当观测者远离波源运动时,测得的频率小于波源振动的频率。
(3)观测者相对于介质静止,波源相对于观测者运动,当二者相互接近时,接收到的频率大于波源的频率;当二者远离时,接收到的频率小于波源的频率。
二、多普勒效应的应用
1.交通:大城市中的一些路段通常需限制车速,如学校附近,在公路上安装多普勒测速仪便可监视到过往车辆的行驶速度是否符合要求。
2.医疗:医院里用的彩超通过测定血液流速,可以检查血管病变。
3.天文学:由地球接收遥远天体发出的光波的频率可以判断遥远的天体相对于地球的运动速度。
(1)产生多普勒效应时,波源的振动频率并没有发生变化。( )
(2)我们在剧场听演唱会时,听到的声音频率与声源的频率是不一致的。( )
(3)人与波源有相对运动时,接收到的频率一定发生变化。( )
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(4)只有横波才能发生多普勒效应。( )
(5)波源与观察者相互远离时,观察者感觉到的频率变小。( )
提示:(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√
知识点一 多普勒效应
警车鸣笛从你身边飞速驶过,对于警车向你靠近和警车远离的过程,你会听到警笛的声音在变化。思考下列问题:
(1)你听到警笛的音调有何不同?
(2)实际上警笛的音调会变化吗?
(3)听到音调发生变化的原因是什么?
[提示] (1)警车驶来时,音调变高;警车远离时,音调变低。
(2)实际上警笛的音调不会变化。
(3)警车与观察者如果相互靠近,观察者接收到的频率增加;二者如果相互远离,观察者接收到的频率减小,因此会感觉警笛音调变化。
1.波源频率
波源的频率等于单位时间内波源发出的完整波的个数。
2.观察者接收到的频率
发生多普勒效应时,波源的频率并没有变化,是接收者接收的频率(单位时间内接收到的完整波的个数)发生变化(大于或小于波源频率)。
3.发生多普勒效应的几种情况
相对位置 | 图示 | 结论 |
波源S和观察者A相对静止不动 | f观察者=f波源,音调不变 | |
波源S不动,观察者A运动,由A→B或A→C | 若靠近波源,由A→B,则f观察者>f波源,音调变高;若远离波源,由A→C, |
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|
| 则f观察者<f波源,音调变低 |
观察者A不动,波源S运动,由S→S1 | f观察者>f波源,音调变高 |
(2026·河北邯郸市期中)关于多普勒效应,下列说法正确的是( )
A.发生多普勒效应时,观察者接收到的频率不变,波源的频率发生了变化
B.只有当观察者和波源速度相同时才能发生多普勒效应
C.当波源与观察者相对运动时,观察者接收到的频率变大,波源的频率不变
D.救护车疾驰而来,路旁行人感觉救护车发出的声波频率会变大
[解析] 发生多普勒效应时,观察者接收到的频率变化,波源的频率不变,故A错误;当观察者和波源有相对运动时才能发生多普勒效应,故B错误;当波源与观察者相对运动时,观察者接收到的频率可能变大,也可能变小,波源的频率不变,故C错误;救护车疾驰而来,路旁行人感觉救护车发出的声波频率会变大,故D正确。
[答案] D
(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,如图乙所示,下列关于女同学的感受说法正确的是( )
A.女同学从A向B运动过程中,她感觉哨声音调变高
B.女同学在点C向左运动时,她感觉哨声音调变低
C.女同学在点C向右运动时,她感觉哨声音调不变
D.女同学从E向D运动过程中,她感觉哨声音调变高
[解析] 女同学从A向B运动过程中,她在靠近声源,根据多普勒效应,她感觉到哨声音调变高,A正确;女同学在C点向左运动时,她在远离声源,她感觉到音调变低,B正确;女同学在C点向右运动时,她在靠近声源,根据多普勒效应,她感觉到哨声音调变高,C错误;女同学从E向D运动过程中,她在远离
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