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1、第三章机械波5多普勒效应多普勒效应学学习习任任务务1知知道道什什么么是是多多普普勒勒效效应应，知知道道它它是是波波源源与与观观察察者者之之间间有有相对运动时产生的现象。相对运动时产生的现象。2培养利用控制变量法探究问题的能力。培养利用控制变量法探究问题的能力。3了解多普勒效应在实际生活中的应用了解多普勒效应在实际生活中的应用。关键能力情境探究达成01知识点一多普勒效应知识点二多普勒效应的应用知识点一知识点一多普勒效应多普勒效应1定定义义波波源源与与观观察察者者相相互互_时时，接接收收到到的的波波的的_都都会会发生变化，这种现象叫作多普勒效应发生变化，这种现象叫作多普勒效应。靠近或远离靠近或远离
2、频率频率2产生原因产生原因(1)波波源源与与观观察察者者相相互互靠靠近近时时，单单位位时时间间内内通通过过观观察察者者的的波波峰峰(或或密密部部)的数目的数目_，观察者观测到的频率，观察者观测到的频率_。(2)当当波波源源与与观观察察者者相相互互远远离离时时，单单位位时时间间内内通通过过观观察察者者的的波波峰峰(或或密密部部)的数目的数目_，观测到的频率，观测到的频率_。提提醒醒无无论论波波源源与与观观察察者者间间是是否否有有相相对对运运动动，是是否否发发生生多多普普勒勒效效应应，波源发出的波的频率不变，改变的仅是接收到的波的频率波源发出的波的频率不变，改变的仅是接收到的波的频率。增加增加增加
3、增加减少减少减小减小当当你你站站在在路路边边，警警车车鸣鸣笛笛从从你你身身边边飞飞速速驶驶过过，对对于于警警车车向向你你靠靠近和警车远离的过程，你会听到警笛的声音在变化。近和警车远离的过程，你会听到警笛的声音在变化。问题问题1你听到警笛的音调有何不同？你听到警笛的音调有何不同？提提示示：警警车车向向你你靠靠近近时时听听到到警警笛笛的的音音调调变变高高，警警车车远远离离时时听听到到警警笛笛的音调变低。的音调变低。问题问题2实际上警笛的音调会变化吗？实际上警笛的音调会变化吗？提示：提示：不会。不会。问题问题3听到音调发生变化的原因是什么？听到音调发生变化的原因是什么？提示：提示：警车与人之间发生了
4、相对运动警车与人之间发生了相对运动。1多多普普勒勒效效应应的的成成因因发发生生多多普普勒勒效效应应时时，一一定定是是由由于于波波源源与与观观察察者之间发生了相对运动。者之间发生了相对运动。2相对位置变化与频率的关系相对位置变化与频率的关系(规律规律)相对位置相对位置图示图示结论结论波波源源S和和观观察察者者A相相对对静止，如图所示静止，如图所示f波波源源f观观察察者者，音音调调不不变变相对位置相对位置图示图示结论结论波波源源S不不动动，观观察察者者A运运 动动，由由 AB或或AC，如图所示，如图所示若若靠靠近近波波源源，由由AB，则则f波波源源f观观察察者者，音音调调变变高高；若若远远离离波波
5、源源，由由AC，则则f波波源源f观观察察者者，音音调调变变低低观观察察者者A不不动动，波波源源S运运动动，由由SS2，如如图图所示所示f波源波源f观察者观察者，音调变高，音调变高【典典例例1】(2022江江苏苏苏苏州州质质检检)如如图图表表示示产产生生机机械械波波的的波波源源O做做匀匀速速运运动的情况，图中的圆表示波峰。动的情况，图中的圆表示波峰。(1)该图表示的是该图表示的是()A干涉现象干涉现象B衍射现象衍射现象C反射现象反射现象D多普勒效应多普勒效应(2)波源正在移向波源正在移向()AA点点BB点点CC点点DD点点(3)观察到的波的频率最低的点是观察到的波的频率最低的点是()AA点点 B
6、B点点 CC点点DD点点思思路路点点拨拨本本题题主主要要是是对对多多普普勒勒效效应应的的分分析析，判判断断问问题题时时必必须须明明确确如如下下几几点点：常常见见的的波波动动现现象象有有哪哪些些？怎怎样样根根据据波波形形判判断断波波源源的移动方向？的移动方向？波源的移动对观察到的波的频率有何影响波源的移动对观察到的波的频率有何影响？(1)D(2)A(3)B(1)由由于于题题图图所所示示波波源源左左方方的的波波面面密密集集，右右方方的的波波面面稀稀疏疏，可可知知该该图图表表示示的的是是多多普普勒勒效效应应中中波波源源运运动动的的情情况况，即即D选项正确。选项正确。(2)由由于于波波源源左左方方的的
7、波波长长被被压压缩缩，右右方方的的波波长长被被拉拉长长，可可知知波波源源正正在在移向移向A点，即点，即A选项正确。选项正确。(3)由由于于波波源源远远离离B点点，由由题题图图分分析析可可知知在在B点点观观察察到到的的波波的的频频率率最最低低，即即B选项正确。选项正确。规律方法规律方法多普勒效应的判断方法多普勒效应的判断方法(1)确定研究对象确定研究对象(波源与观察者波源与观察者)。(2)确确定定波波源源与与观观察察者者是是否否有有相相对对运运动动，若若有有相相对对运运动动，能能发发生生多多普普勒效应；否则不发生。勒效应；否则不发生。(3)判判断断：当当两两者者远远离离时时，观观察察者者接接收收
8、到到的的波波的的频频率率变变小小，靠靠近近时时观观察者接收到的波的频率变大，但波源的频率不变察者接收到的波的频率变大，但波源的频率不变。跟进训练跟进训练1(多选多选)如图所示，小球如图所示，小球P一边贴着水面每秒一边贴着水面每秒振振动动5次，一边沿次，一边沿x轴正方向匀速移动，轴正方向匀速移动，x0处是处是它它的的初始位置，图示为恰经初始位置，图示为恰经10个周期时观察到的个周期时观察到的水水面波面波。则下列说法正确的是。则下列说法正确的是()A位于位于x轴正方向一侧的观测者，接收频率大于轴正方向一侧的观测者，接收频率大于5 HzB位于位于x轴负方向一侧的观测者，接收频率大于轴负方向一侧的观测
9、者，接收频率大于5 HzC水面波的传播速度是水面波的传播速度是0.2 m/s，小球匀速移动的速度是，小球匀速移动的速度是0.1 m/sD水面波的传播速度是水面波的传播速度是0.4 m/s，小球匀速移动的速度是，小球匀速移动的速度是0.2 m/s知识知识点点二多普勒效应的应用二多普勒效应的应用1测测量量汽汽车车速速度度：交交通通警警察察向向行行进进中中的的车车辆辆发发射射_已已知知的的超超声声波波，同同时测量时测量_的频率，根据反射波的频率，根据反射波_的多少就能知道车辆的速度。的多少就能知道车辆的速度。2测测星星球球速速度度：测测量量星星球球上上某某些些元元素素发发出出的的光光波波的的_。然然
10、后后与与地地球球上上这些元素这些元素_时发光的频率对照，可得星球的速度。时发光的频率对照，可得星球的速度。3测测血血液液流流速速：向向人人体体内内发发射射_已已知知的的超超声声波波，超超声声波波被被血血管管中中的的血血流流_后后又又被被仪仪器器接接收收，测测出出反反射射波波的的_，就就能能知知道道血血流流的的速度。速度。频率频率反射波反射波频率频率频率频率静止静止频率频率反射反射频率变化频率变化如图为卫星跟踪站，人们可以跟踪人造地球卫星。如图为卫星跟踪站，人们可以跟踪人造地球卫星。问题问题1人们怎样利用卫星跟踪站观测卫星？人们怎样利用卫星跟踪站观测卫星？提提示示：一一旦旦卫卫星星经经过过跟跟踪
11、踪站站上上空空，地地面面接接收收到到的的信信号号频频率率就就会会先先增增大后减小，人们根据接收到的信号频率变化来观察卫星。大后减小，人们根据接收到的信号频率变化来观察卫星。问题问题2人们发现星球光谱的频率在变小，说明什么问题？人们发现星球光谱的频率在变小，说明什么问题？提示：提示：说明星球正在远离地球说明星球正在远离地球。【典例【典例2】(多选多选)下面实例中利用了多普勒效应的是下面实例中利用了多普勒效应的是()A利利用用地地球球上上接接收收到到遥遥远远天天体体发发出出的的光光波波的的频频率率来来判判断断遥遥远远天天体体相对于地球的运动速度相对于地球的运动速度B交交通通警警察察向向行行进进中中
12、的的汽汽车车发发射射一一个个已已知知频频率率的的电电磁磁波波，波波被被运运动动的的汽汽车车反反射射回回来来时时，根根据据接接收收到到的的频频率率发发生生的的变变化化，就就可可知知汽汽车车的速度，以便于交通管理的速度，以便于交通管理C铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况D有经验的战士从炮弹飞行的尖啸声判断飞行炮弹是接近还是远有经验的战士从炮弹飞行的尖啸声判断飞行炮弹是接近还是远去去ABD利利用用光光波波的的多多普普勒勒效效应应可可以以测测定定遥遥远远天天体体相相对对于于地地球球的的运运动动速速度度，A选选项项正正确确。被被反反射射的的电电磁磁波波，
13、相相当当于于一一个个运运动动的的物物体体发发出出的的电电磁磁波波，其其频频率率发发生生变变化化，由由多多普普勒勒效效应应可可求求出出运运动动物物体体的的速速度度，B选选项项正正确确。铁铁路路工工人人主主要要根根据据铁铁轨轨振振动动的的强强弱弱而而非非频频率率的的高高低低来来对对列列车车的的运运动动作作出出判判断断，C选选项项错错误误。炮炮弹弹飞飞行行，与与空空气气摩摩擦擦产产生生声声波波，人人耳耳接接收收到到的的频频率率与与炮炮弹弹的的相相对对运运动动方方向向有有关关，D选选项项正正确确。跟进训练跟进训练2(多多选选)火火车车鸣鸣笛笛，当当观观察察者者听听到到鸣鸣笛笛声声的的音音调调比比声声源
14、源发发出出来来的的音音调降低时，下列判断可能正确的是调降低时，下列判断可能正确的是()A观察者静止，火车向他驶来观察者静止，火车向他驶来B观察者静止，火车离他远去观察者静止，火车离他远去C火车静止，观察者乘汽车向着火车运动火车静止，观察者乘汽车向着火车运动D火车静止，观察者乘汽车远离火车火车静止，观察者乘汽车远离火车运动运动BD根根据据多多普普勒勒效效应应可可知知，当当波波源源和和观观察察者者间间的的距距离离变变小小时时，观观察察者者接接收收到到的的频频率率比比波波源源的的频频率率高高，当当波波源源和和观观察察者者间间的的距距离离变变大大时时，观观察察者者接接收收到到的的频频率率比比波波源源的
15、的频频率率低低。由由于于观观察察者者听听到到鸣鸣笛笛声声的的音音调调比比原原来来低低，所所以以观观察察者者接接收收到到的的声声波波频频率率降降低低，说说明明观观察察者者和火车之间的距离在变大，和火车之间的距离在变大，B、D正确。正确。学习效果随堂评估自测021关于多普勒效应，下列说法正确的是关于多普勒效应，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产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化B观察者与声源间没有相对运动也可能产生多普勒效应观察者与声源间没有相对运动也可能产生多普勒效应C甲甲、乙乙两两列列车车相相向向行行驶驶，两两车车均均鸣鸣笛笛，且且所所发发出出的的笛笛声声频频
16、率率相相同同，那那么么乙乙车车中中的的某某旅旅客客听听到到的的甲甲车车笛笛声声频频率率低低于于他他听听到到的的乙乙车车笛笛声频率声频率D救护车迎面驶来时，听到的声音越来越尖的现象属于救护车迎面驶来时，听到的声音越来越尖的现象属于多普勒效应多普勒效应D产产生生多多普普勒勒效效应应的的原原因因是是观观察察者者相相对对波波源源的的位位置置发发生生变变化化，A、B错错误误；甲甲、乙乙两两列列车车相相向向行行驶驶，两两车车均均鸣鸣笛笛，且且发发出出的的笛笛声声频频率率相相同同，那那么么乙乙车车中中的的某某旅旅客客听听到到的的甲甲车车笛笛声声频频率率高高于于他他听听到到的的乙乙车车笛笛声声频频率率，C错错误误；救救护护车车迎迎面面驶驶来来时时，听听到到的的声声音音越越来来越越尖尖的的现象属于多普勒效应，现象属于多普勒效应，D正确。正确。2(多多选选)如如图图所所示示，男男同同学学站站立立不不动动吹吹口口哨哨，一一位位女女同同学学坐坐在在秋秋千千上上来来回摆动，下列关于女同学感受到声音变化的说法正确的是回摆动，下列关于女同学感受到声音变化的说法正确的是()A女同学从女同学从A向向B运动过程中，她感觉
