多普勒效应课件2025-2026学年高二上学期物理粤教版选择性必修第一册

第四节多普勒效应1.知道多普勒效应,理解多普勒效应形成的原因.2.了解多普勒效应在实际生产、生活中的应用,并能用多普勒效应解释一些现象.认识科学与社会的联系,培养科学态度和责任意识.[学习目标]知识点一认识多普勒效应「情境导学」1.如图甲所示,当救护车静止时,两人接收声波的频率与救护车发射声波的频率相同吗?提示:相同.甲2.如图乙所示,当救护车向右运动时,两人接收声波的频率与救护车发射声波的频率相同吗?提示:不同,当救护车向右运动时,B接收的频率变小,A接收的频率变大.3.让一队人沿路行走,观察者不动,假设每分钟有30个人从他身边通过,这种情况下的“过人频率”是30人/分.如果观察者逆着队伍行走,“过人频率”怎样变化,过人频率类似于机械波中的发射频率还是接收频率?提示:变大,接收频率.「知识整合」1.多普勒效应波源或观察者或两者都相对于

运动,观察者接收到的

与波源发出的频率不相同的现象.2.多普勒效应产生的原因(1)当波源与观察者相对静止时,观察者接收到的频率

波源振动的频率.(2)当波源与观察者互相靠近时,观察者接收到的频率

;反之,当波源与观察者互相远离时,观察者接收到的频率

.传播介质频率等于增大减小正误辨析(1)观察者与声源没有相对运动也可能产生多普勒效应.(

)(2)多普勒效应是由波的干涉引起的.(

)(3)多普勒测速仪利用反射波频率的变化来测定速度.(

)(4)当波源和观察者向同一个方向运动时,一定发生多普勒效应.(

)(5)声波可以发生多普勒效应,说明只有纵波会发生多普勒效应.(

)××√××[例1]如图表示产生机械波的波源O做匀速运动的情况,图中的圆表示波峰.(1)该图表示的是

.

A.干涉现象 B.衍射现象C.反射现象 D.多普勒效应(2)波源正在移向

(选填“A”“B”“C”或“D”)点.

(3)观察到波的频率最低的点是

(选填“A”“B”“C”或“D”)点.

DAB【解析】(1)题图表示的是多普勒效应,正确选项为D.(2)从波长变化情况来看,波源正在移向A点.(3)由于波源正移向A点,所以观察到波的频率最低的点是B点.(1)发生多普勒效应时几种情况的比较.·规律总结·相对位置图示结论波源S和观察者相对介质不动f波源=f观察者,接收频率不变波源S不动,观察者运动,由A→B或A→C若靠近波源即由A→B,则f波源<f观察者,接收频率变高;若远离波源即由A→C,则f波源>f观察者,接收频率变低若观察者不动,波源S运动,由S1→S2f波源<f观察者,接收频率变高(2)成因归纳.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.·规律总结·[训练1](2025·广东珠海期中)小明同学将一个以电池为电源的蜂鸣器固定在长竹竿的一端,闭合开关后听到它发出声音.现用竹竿把蜂鸣器举起并在头顶快速做圆周运动,图中所示为蜂鸣器从A转动到B的过程中的某位置,小明及甲、乙三名同学听到蜂鸣器发出声音的频率分别为f1、f2、f3.则(

)[A]f3>f1>f2 [B]f1=f2=f3[C]f2>f1=f3 [D]f1>f2=f3A【解析】从A到B过程中,蜂鸣器远离甲,靠近乙,与小明的距离不变,由多普勒效应的相关知识可知f3>f1>f2,故选A.[训练2](多选)(2025·广东珠海统考)如图1、2所示,甲同学站立不动吹口哨,乙同学坐在秋千上来回摆动.关于乙同学的感受,下列说法正确的有(

)[A]乙同学从A向B运动过程中,她感觉哨声音调变高[B]乙同学从E向D运动过程中,她感觉哨声音调变高[C]乙同学在C点向右运动时,她感觉哨声音调不变[D]乙同学在C点向左运动时,她感觉哨声音调变低AD【解析】乙同学荡秋千的过程中,只要有向右的速度,就有靠近声源的趋势,根据多普勒效应,她感到哨声音调变高;反之,乙同学向左运动时,她感到哨声音调变低,选项A、D正确,B、C错误.知识点二多普勒效应的应用「情境导学」有科学家对人造卫星进行跟踪试验.通过向卫星发射一定频率的电磁波,可以分析卫星反射回来的电磁波的频率,如图所示.当卫星返回的信号频率增加时,卫星向近地点运动还是向远地点运动?提示:当卫星向近地点运动时返回的信号频率增加,所以卫星向近地点运动.「知识整合」1.判断和测量车辆速度(1)修理铁路的工人可以根据火车的

判断火车的运行方向和快慢.(2)交警向行进中的汽车发射已知

的电磁波,可根据汽车反射回来的电磁波的

测出汽车速度.2.判断天体运动的情况(1)由地球上接收到遥远天体发出的光波的

,可以判断天体相对地球的运动速度.(2)可以跟踪人造地球卫星.汽笛声频率频率频率3.利用超声波测血流速度当声源与接收体(即探头和反射体)之间有相对运动时,回声的频率有所改变,这种频率的变化被称为

.频移[例2](多选)(2025·山西太原月考)关于多普勒效应的应用,下列说法正确的有(

)[A]发现星系谱线的“红移”现象是多普勒效应的应用[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ABC【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,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,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,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,D错误.[训练3](2025·湖北武汉期末)如图所示,静止轨道卫星Q在轨道上稳定运行,P为赤道平面上的监测站.为实时监测卫星运行状况,卫星Q持续向监测站P发射频率为f的电磁波.则卫星Q从A运行到B的过程中,关于监测站P接收的电磁波频率,下列说法正确的是(

)[A]监测站P接收的电磁波频率先减小后增大[B]监测站P接收的电磁波频率先增大后减小[C]监测站P接收的电磁波频率一直保持不变[D]监测站P接收的电磁波频率一直减小C【解析】因为卫星Q是地球同步静止卫星,与地球有相同的角速度,P为赤道平面上的监测站,则P、Q相对静止,即卫星Q从A运行到B的过程中,P、Q的相对位置不变,根据多普勒效应相关知识可知,监测站P接收的电磁波频率不变.故选C.[训练4]如图所示,O为地球赤道上的测控站,P为地球同步静止卫星,Q为低轨道卫星,P、Q向周围空间发射的无线电信号频率均为f1.在图示位置时,(1)P卫星和Q卫星的角速度大小关系如何?(2)O接收到P、Q发射的无线电