高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册多普勒效应图片ppt课件

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5 多普勒效应学习任务一 对多普勒效应的理解学习任务二 多普勒效应的应用备用习题随堂巩固练习册◆答案核查【导】答案核查【练】学习任务一 对多普勒效应的理解［教材链接］ 阅读教材，完成下列填空.(1) 多普勒效应①音调：音调由频率决定，频率高则音调高，频率低则音调低.②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______都会发生变化的现象.频率［教材链接］ 阅读教材，完成下列填空.(2) 多普勒效应产生的原因 一定等于增加变大变小例1 如图甲所示，某同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，女同学可简化成如图乙所示，下列关于女同学的感受的说法正确的是( ) √[解析] 根据多普勒效应，靠近声源时，哨声音调变高，远离声源时，哨声音调变低，所以A、B、C错误，D正确.【要点总结】1.相对位置变化与频率的关系续表续表2.成因归纳(1)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.(2)发生多普勒效应时，波源的频率保持不变，只是观察者接收到的频率发生了变化.学习任务二 多普勒效应的应用［物理观念］在日常生活中,有经验的铁路工人可以根据火车的汽笛声判断火车的运动方向和快慢.同时,多普勒效应在科学技术中有着广泛的应用.(1)多普勒测速仪.测速仪向行进中的汽车发射已知频率的超声波,超声波被运动的汽车反射回来时,测速仪接收到的频率发生变化,由此可知汽车的速度.(2)在医学方面,多普勒超声诊断仪可以测出血液的流动速度,从而诊断出病情.(3)电磁波的多普勒效应为跟踪目标物(如导弹、云层等)提供了一种简单的方法,在军事、航天、气象预报等领域有广泛的应用(如根据多普勒效应可算出其他星球靠近或远离地球运动的速率).例2 (多选)［2024·河北石家庄一中月考］ 关于多普勒效应的应用，下列说法中正确的是( )A.发现星系谱线的“红移”现象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√√√[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，选项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，选项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，选项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，选项D错误. (1) 此现象属于___(填选项前的字母).A.波的衍射B.波的干涉C.多普勒效应D.波的反射[解析] 巡警车接收到的超声波频率比发出的低，此现象为多普勒效应，选项C正确.√  [答案] 超速[解析] 因巡警车接收到的频率比发出的低，由多普勒效应知巡警车与轿车在相互远离，而巡警车车速恒定且在后面，可判断轿车车速比巡警车车速大，故该轿车超速.  [答案] 变高 1.(多选)关于多普勒效应，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或波源发生了相对运动，且两者间距发生变化C.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，那么乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率低于他听到的乙车笛声频率D.高速公路上的测速仪是应用多普勒效应测速的√√[解析] 产生多普勒效应的原因是观察者或波源发生了相对运动且两者间距发生了变化，而波源的频率没有发生变化，A错误，B正确；若甲、乙两列车相向行驶，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率变大，他所听到的乙车笛声频率不变，所以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，C错误；高速公路上的测速仪是应用多普勒效应测速的，D正确.2.(多选)下列说法正确的是( )A.多普勒效应是由波的干涉引起的B.若你以声波的速度随同某一个波峰一起远离声源,你将听不到声音C.你听到迎面驶来的火车的汽笛声和离你远去的火车的汽笛声是一样的D.多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的[解析] 多普勒效应不是由波的干涉引起的，选项A错误；若以声波的速度随同某一个波峰一起远离声源，将听不到声音，选项B正确；迎面驶来的火车的汽笛声的音调变高，而远去的火车的汽笛声的音调变低，选项C错误；多普勒效应的本质是观察者接收的频率不等于波源振动的频率，它首先由奥地利物理学家多普勒发现，选项D正确.√√3.如图所示，装有多普勒测速仪的汽车测速监视器安装在公路旁，它向行驶中的车辆发射已知频率的超声波，并接收被车辆反射回来的反射波.当某汽车远离测速监视器时，被该汽车反射回来的反射波与测速监视器发出的超声波相比( )A.频率不变，波速变小B.波速不变，频率变小C.频率不变，波速变大D.波速不变，频率变大[解析] 波速由介质决定，所以当某汽车远离测速监视器时，被该汽车反射回来的超声波与测速监视器发出的超声波相比波速不变，根据波的多普勒效应，声源远离监视器时，监视器接收到的波的频率变小，所以被该汽车反射回来的超声波与发出的超声波相比频率变小.√4.近年来我国的航空事业迅速发展,战机的超音速飞行已十分普遍.当战机在上空返航时,地面上的人经常会听到一声雷鸣般的巨响,引起房屋门窗的剧烈颤动.这是因为在飞机返航加速过程中,当飞机速度接近声速时，发动机发出的声波波面会在飞机的前方堆积形成音障,飞机加速冲破音障时发出的巨大响声,称为音爆.音障的形成与下列现象的形成原理最为相近的是 ( )A.音叉周围有些区域声音较强,有些区域声音较弱B.敲响一只音叉,不远处的另一只音叉也发出声音C.火车进站时鸣笛的音调会变高,出站时会变低D.在屋外看不见屋内的人,却能听见屋内人说话√[解析] 音叉周围有些区域声音较强,有些区域声音较弱,这是声音的干涉现象,故A错误;敲响一只音叉,不远处的另一只音叉也发出声音,这是声音的共鸣现象,故B错误;火车进站时鸣笛的音调会变高,出站时会变低,音调变低表示远离,音调变高表示靠近,该现象与音障的形成类似,故C正确;在屋外看不见屋内的人,却能听见屋内人说话,这是声音的衍射现象,故D错误.  √  A. B. C. D. [解析] 汽车正在匀速远离，速度恒定，接收到的反射波的频率也是恒定的.由于是远离，所以汽车反射波的频率应该小于发出波的频率，选项D正确.√1.(多普勒效应的原理)关于多普勒效应，下列说法正确的是( )A.多普勒效应是由于波的干涉引起的B.发生多普勒效应时，波源的频率发生了改变C.多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而发生的D.只有声波才有多普勒效应[解析] 多普勒效应是由于波源与观察者之间发生相对运动而产生的，其波源的频率不发生变化，是观察者接收到的频率发生变化，故C正确，A、B错误；机械波和光波都有多普勒效应，故D错误.√2.(多普勒效应的应用)下列事例中利用了多普勒效应的是( )A.利用“声波”来探测海水深度B.利用“共鸣箱”来使声音增强C.将耳朵贴近铁轨听声音来判断是否有火车即将驶来D.通过炮弹飞行的尖叫声来判断炮弹是靠近还是远离√[解析] 利用“声波”来探测海水深度是利用波的反射，故A错误；利用“共鸣箱”来使声音增强是运用共振知识，故B错误；将耳朵贴近铁轨听声音来判断是否有火车即将驶来是利用声音在铁轨内传播的速度快的特点，故C错误；观察者远离波源，间距变大，则接收到波的频率减小，波源接近观察者时，间距变小，观察者接收到的频率增大，所以战士可以从炮弹飞行的尖叫声的音调变化来判断炮弹是接近还是远离，故D正确.   √ (1) 站在车运动前方路旁的观察者听起来音调______(选填“偏高”或“偏低”).站在车运动后方路旁的观察者听起来音调______(选填“偏高”或“偏低”).偏高偏低[解析] 站在车运动前方的观察者与列车在靠近,因此听起来音调偏高;站在车运动后方的观察者与列车在远离,因此听起来音调偏低. (2) 迎面来的另一列车上的乘客听起来音调怎样?此时列车汽笛声的音调变化了吗?[答案] 偏高; 不变[解析] 迎面来的另一列车上的乘客听起来音调偏高;此时列车汽笛声的音调不变. (3) 坐在新型列车动车组上的乘客听起来音调怎样?[答案] 不变[解析] 坐在新型列车动车组上的乘客与该列车的相对位置不变,故听起来音调不变.练习册知识点一 多普勒效应的理解1.(多选)关于多普勒效应,下列说法正确的是( )A.只有机械波才能产生多普勒效应B.机械波、电磁波、光波等均能产生多普勒效应C.产生多普勒效应的原因是波源的频率发生了变化D.产生多普勒效应的原因是观察者接收到的频率发生了变化√√[解析] 多普勒效应是波共有的特征,无论是机械波、电磁波还是光波,都会产生多普勒效应,产生多普勒效应的原因是观察者接收到的频率发生了变化,而波源的频率不变,故选项B、D正确,选项A、C错误.2.［2024·贵州贵阳一中月考］下列关于机械波的说法中，正确的是( )A.波源的频率发生变化时会产生多普勒效应B.当观察者靠近波源时，观察者接收到的频率变大C.在两个完全相同发声器的连线上行走，听到忽大忽小的声音的现象是多普勒效应D.两列波相遇后，振幅小的一列波将减弱，振幅大的一列波将加强[解析] 产生多普勒效应时，波源频率不会发生变化，故A错误；当观察者靠近波源时，观察者接收的频率比波源的频率要大，故B正确；在两个完全相同发声器的连线上行走，听到忽大忽小的声音的现象是波的干涉现象，故C错误；两列波相遇后，每列波的振幅都不会因为相遇而改变，它们各自保持原有的特性传播，故D错误.√3.上课时老师将一蜂鸣器固定在教鞭一端，然后使蜂鸣器迅速水平旋转，同学们听到蜂鸣器音调竟然忽高忽低，下列判断正确的是( )A.旋转时蜂鸣器发声的频率变化了B.蜂鸣器旋转，改变了同学们听到的声音频率C.蜂鸣器音调变低时，一定是向学生的方向运动D.音调的忽高忽低是由波的干涉造成的√[解析] 旋转过程中，声源(蜂鸣器)与同学们的距离有时近，有时远，发生多普勒效应，故D错误；蜂鸣器发出声波的频率不变，只是同学们听到的声音频率变化了，故A错误，B正确；当蜂鸣器远离学生时，听到声音的频率变小即音调变低，故C错误.知识点二 多普勒效应的应用4.下列技术应用涉及多普勒效应的是( )A.雷达定位B.利用“共鸣箱”来使声音增强C.医生利用超声波探测病人血管中血液的流速D.用超声波检测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡[解析] 雷达定位是利用了电磁波的反射原理，选项A错误；共鸣箱利用的是共振的原理，选项B错误；医生利用超声波探测病人血管中血液的流速，是利用了声波的多普勒效应，选项C正确；用超声波检测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡，是因为超声波的穿透能力强，选项D错误.√5.［2025·河南信阳高级中学期中］列车静止时，静止的观察者听到列车上发出频率一定的声音.下列情况中，观察者会听到这个声音的音调变高的是( )A.观察者静止，列车远离观察者行驶B.列车静止，观察者乘汽车向着列车运动C.观察者乘坐该列车，列车在向前加速运动D.观察者乘坐该列车，列车在向前减速运动√[解析] 观察者静止，列车远离观察者行驶，根据多普勒效应可知，观察者会听到这个声音的音调变低，故A错误；列车静止，观察者乘汽车向着列车运动，根据多普勒效应可知，观察者会听到这个声音的音调变高，故B正确；观察者乘坐该列车，列车在向前加速运动，由于观察者与列车保持相对静止，则观察者会听到这个声音的音调不变，故C错误；观察者乘坐该列车，列车在向前减速运动，由于观察者与列车保持相对静止，则观察者会听到这个声音的音调不变，故D错误.  √[解析] 蝙蝠(波源)相对墙壁(观察者)的距离减小，所以墙壁接收到的超声脉冲的频率增大，故A错误，B正确；超声脉冲被反射后，其频率不变，但传播方向和蝙蝠的运动方向相反，蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲的频率会更大，故C、D错误. A.在同种介质中，超声波的速度大于次声波的速度B.超声波的频率越高，衍射本领越弱C.高速公路上的测速仪接收到的超声波频率大于发出的超声波频率，说明此时车正在靠近测速仪D.用“彩超”检查身体时，利用了超声波的多普勒效应√√√[解析] 在同种介质中，超声波的传播速度与次声波的速度一样，故A错误；超声波的频率越高，波长越短，越不容易发生明显衍射，衍射本领越弱，故B正确；高速公路上的测速仪接收到的超声波频率大于发出的超声波频率，根据多普勒效应可知此时车正在靠近测速仪，故C正确；用“彩超”检查身体时，利用了超声波的多普勒效应，故D正确.8.(多选)根据多普勒效应,下列说法正确的是( )A.当波源与观察者有相对运动时,观察者接收到的频率一定发生变化B.当波源与观察者同向运动时,观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低C.当波源与观察者相向运动时,观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高D.当波源与观察者反向运动时,观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低√√[解析] 当波源与观察者的相对距离减小时，观察者单位时间内接收到的完整波的个数增多，即观察者接收到的波的频率比波源的频率高；当二者的相对距离增大时，观察者单位时间内接收到的完整波的个数减少，即观察者接收到的波的频率比波源的频率低.当波源与观察者有相对运动，但距离不变时(如圆周运动)，则不会出现多普勒效应，故A错误；当波源与观察者同向运动时，二者的距离可能增大，也可能减小，也可能不变，观察者接收到的频率可能比波源发出的频率低，也可能高，也可能不变，故B错误；当波源与观察者相向运动时，二者的相对距离减小，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高，故C正确；当波源与观察者反向运动时，二者的相对距离增大，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低，故D正确.   √  √ 11.［2024·广东深圳中学期中］我国成功进行了多次高超音速导弹试验，目的是保持强大的威慑能力，有效遏制战争、保护自身安全.假设频率一定的点波源随导弹以超音速做匀速直线运动，且以相等的时间间隔向各个方向同时发出声波，图中各圆形均表示点波源振动产生的波面.关于该过程，下列图中正确的是( )A. B. C. D. √[解析] A表示波源静止，波面以声波的速度向外传播，不符合题意；B表示波面以声波的速度向外传播，波源向右运动的速度小于声波的速度，不符合题意；C表示波面以声波的速度向外传播，波源向右运动的速度等于声波的速度，不符合题意；D表示波面以声波的速度向外传播，波源向右运动的速度大于声波的速度，符合题意.A. B. C. D. 12.轮船在进港途中与港口间的距离随时间变化规律如图所示，则在港口所测到轮船上雾笛发出声音的频率是下列选项图中的( )A. B. C. D.  √  √√  ［教材链接］.（1）频率 （2）①一定,等于 ②增加,变大,变小 例1.D 例2.ABC 例3.（1）C （2）超速 （3）变高 随堂巩固 1.C 2.D 3.B 4.（1）偏高,偏低 （2）偏高,不变 （3）不变 基础巩固练 1.BD 2.B 3.B 4.C 5.B 6.B 综合提升练 7.BCD 8.CD 9.D 10.C 11.D 12.A 拓展挑战练 13.AC