人教版（新教材）高中物理選擇性必修第一冊PAGEPAGE15多普勒效應(yīng)〖學習目標〗1．知道什么是多普勒效應(yīng)，會用多普勒效應(yīng)解釋一些現(xiàn)象.2.了解多普勒效應(yīng)在生活中的應(yīng)用．一、多普勒效應(yīng)1．多普勒效應(yīng)波源與觀察者相互靠近或者相互遠離時，接收到的波的頻率都會發(fā)生變化的現(xiàn)象．2．多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因(1)當波源與觀察者相對靜止時，1s內(nèi)通過觀察者的波峰(或密部)的數(shù)目是一定的，觀測到的頻率等于波源振動的頻率．(2)當波源與觀察者相互接近時，1s內(nèi)通過觀察者的波峰(或密部)的數(shù)目增加(選填“增加”或“減小”)，觀測到的頻率增加(選填“增加”或“減小”)；反之，當波源與觀察者相互遠離時，觀測到的頻率減小(選填“增加”或“減小”)．二、多普勒效應(yīng)的應(yīng)用1．利用多普勒測速儀測速交通警察向行進中的車輛發(fā)射頻率已知的超聲波，測量反射波的頻率，根據(jù)反射波頻率變化的多少，就能知道車輛的速度．2．利用超聲波測血流速度醫(yī)生向人體發(fā)射頻率已知的超聲波，測出被血流反射后的波的頻率變化，就可知道血流的速度．3．利用光波的頻率變化，計算星球靠近或遠離我們的速度．1．判斷下列說法的正誤．(1)發(fā)生多普勒效應(yīng)時，波源的頻率發(fā)生了變化．(×)(2)當波源和觀察者向同一個方向運動時，一定發(fā)生多普勒效應(yīng)．(×)(3)當觀察者遠離波源運動時，觀察者接收到的波的頻率變大．(×)

2.如圖1表示產(chǎn)生機械波的波源S做勻速運動的情況，圖中的圓表示波峰．該圖表示____________現(xiàn)象，觀察到波的頻率最高和最低的位置分別是________、________.圖1〖答案〗多普勒效應(yīng)AB一、多普勒效應(yīng)導學探究警車鳴笛從你身邊飛速駛過，對于警車向你靠近和警車遠離的過程，你會聽到警笛的聲音在變化．思考下列問題：(1)你聽到警笛的音調(diào)有何不同？(2)實際上警笛的音調(diào)會變化嗎？(3)聽到音調(diào)發(fā)生變化的原因是什么？〖答案〗(1)警車駛來時，音調(diào)變高；警車遠離時，音調(diào)變低(2)實際上警笛的音調(diào)不會變化(3)警車與觀察者如果相互靠近，觀察者接收到的頻率增加；二者如果相互遠離，觀察者接收到的頻率減小，因此會感覺警笛音調(diào)變化知識深化1．相對位置變化與頻率的關(guān)系相對位置圖示結(jié)論波源S和觀察者A相對靜止，如圖所示f觀察者＝f波源音調(diào)不變波源S不動，觀察者A運動，由A→B或A→C，如圖所示若靠近波源，由A→B，則f觀察者>f波源，音調(diào)變高；若遠離波源，由A→C，則f觀察者<f波源，音調(diào)變低觀察者A不動，波源S運動，由S→S′，如圖所示f觀察者>f波源音調(diào)變高

2.成因歸納根據(jù)以上分析可以知道，發(fā)生多普勒效應(yīng)時，一定是由于波源與觀察者之間發(fā)生了相對運動，且兩者間距發(fā)生變化．關(guān)于多普勒效應(yīng)，下列說法正確的是()A．發(fā)生多普勒效應(yīng)時，波源頻率發(fā)生了變化B．要發(fā)生多普勒效應(yīng)，波源和觀察者必須有相對運動且兩者間距發(fā)生變化C．火車向你駛來時，你聽到的汽笛聲音調(diào)變低，火車離你遠去時，你聽到的汽笛聲音調(diào)變高D．只有聲波才能發(fā)生多普勒效應(yīng)〖答案〗B〖解析〗發(fā)生多普勒效應(yīng)時，波源頻率并沒有發(fā)生變化，波源和觀察者必須有相對運動，且兩者間距發(fā)生變化才能發(fā)生多普勒效應(yīng)，故A錯誤，B正確；根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當波源和觀察者間距變小，觀察者接收到的頻率一定比波源頻率高，聽到的聲音音調(diào)變高，當波源和觀察者間距變大，觀察者接收到的頻率一定比波源頻率低，聽到的聲音音調(diào)變低，故C錯誤；所有波都能發(fā)生多普勒效應(yīng)，故D錯誤．針對訓練1頻率一定的聲源在空氣中向著靜止的接收器勻速運動．以u表示聲源的速度，v表示聲波的速度(u＜v)，f表示接收器接收到的頻率．若u增大，則()A．f增大，v增大 B．f增大，v不變C．f不變，v增大 D．f減小，v不變〖答案〗B〖解析〗由于聲波的速度只由介質(zhì)決定，故v不變，根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當聲源接近接收器時接收到的頻率增加，f增大，故B項正確．二、多普勒效應(yīng)的應(yīng)用(多選)下列選項與多普勒效應(yīng)有關(guān)的是()A．科學家用激光測量月球與地球間的距離B．醫(yī)生利用超聲波探測病人血管中血液的流速C．交通警察向車輛發(fā)射超聲波并通過測量反射波的頻率確定車輛行進的速度D．科學家通過比較星球與地球上同種元素發(fā)出光的頻率來計算星球遠離地球的速度〖答案〗BCD〖解析〗科學家用激光測量月球與地球間的距離是利用光速快，故A錯誤；醫(yī)生利用超聲波探測病人血管中血液的流速利用聲波的多普勒效應(yīng)，故B正確；交通警察向車輛發(fā)射超聲波并通過測量反射波的頻率確定車輛行進的速度是利用超聲波的多普勒效應(yīng)，故C正確；科學家通過比較星球與地球上同種元素發(fā)出光的頻率來計算星球遠離地球的速度，利用光的多普勒效應(yīng)，故D正確．針對訓練2(2018·綿陽中學期末)公路巡警開車在高速公路上以100km/h的恒定速度巡查，在同一車道上巡警車向前方的一輛轎車發(fā)出一個已知頻率的電磁波，如果該電磁波被轎車反射回來時，巡警車接收到的電磁波頻率比發(fā)出時低．(1)此現(xiàn)象屬于()A．波的衍射 B．波的干涉C．多普勒效應(yīng) D．波的反射(2)若該路段限速為100km/h，則轎車是否超速？(3)若轎車以20m/s的速度行進，反射回的波的頻率應(yīng)怎樣變化？〖答案〗(1)C(2)超速(3)偏高〖解析〗(1)巡警車接收到的電磁波的頻率比發(fā)出時低，此現(xiàn)象為多普勒效應(yīng)．(2)巡警車接收到的頻率低，由多普勒效應(yīng)知巡警車與轎車在相互遠離；而巡警車車速恒定以100km/h的速度在轎車后面行駛，可判斷轎車車速比巡警車車速大，故該車超速．(3)若該轎車以20m/s的速度行進，此時巡警車與轎車在相互靠近，由多普勒效應(yīng)知反射回的電磁波的頻率應(yīng)偏高．1．(多普勒效應(yīng)的理解)(多選)關(guān)于多普勒效應(yīng)，下列說法正確的是()A．只要波源在運動，就一定能觀測到多普勒效應(yīng)B．只要觀測者在運動，就一定能觀測到多普勒效應(yīng)C．只要波源與觀測者之間有相對運動，就一定能觀測到多普勒效應(yīng)D．當發(fā)生多普勒效應(yīng)時，觀測者感覺到的頻率可能在增大，也可能在減小〖答案〗CD〖解析〗若波源與觀測者一起同方向、同速度運動，則觀測者觀察不到多普勒效應(yīng)，選項C、D正確．2．(多普勒效應(yīng)的理解)(多選)關(guān)于多普勒效應(yīng)，以下說法正確的有()A．只有機械波才能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)B．機械波和電磁波均能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)C．產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是波源的頻率發(fā)生了變化D．產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化〖答案〗BD〖解析〗多普勒效應(yīng)是波動過程共有的特征，無論是機械波還是電磁波，都會產(chǎn)生多普勒效應(yīng)．產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化，而波源的頻率不變，故B、D正確，A、C錯誤．3．(多普勒效應(yīng)的應(yīng)用)(2019·北京朝陽高二上期末)汽車無人駕駛技術(shù)已逐漸成熟，最常用的是ACC自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)，它可以控制無人車在前車減速時自動減速、前車加速時自動跟上去．其使用的傳感器主要是毫米波雷達，該雷達會發(fā)射和接收調(diào)制過的無線電波，再通過因波的時間差和多普勒效應(yīng)造成的頻率變化來測量目標的相對距離和相對速度．若該雷達發(fā)射的無線電波的頻率為f，接收到的回波的頻率為f′，則()A．當f＝f′時，表明前車與無人車速度相同B．當f＝f′時，表明前車一定處于靜止狀態(tài)C．當f′>f時，表明前車在加速行駛D．當f′<f時，表明前車在減速行駛〖答案〗A〖解析〗當波源和觀察者之間