新教材人教版高中物理选择性必修第一册教案设计3.5多普勒效应

预习案【自主学习】阅读教材74页-76页，思考：1.什么情况下会观察到多普勒效应？2.多普勒效应有哪些应用？【学始于疑】（请将预习中不能解决的问题记录下来，供课堂解决。

）课堂案【合作探究一】观察水波的多普勒现象演示实验，思考并回答：什么叫多普勒效应？什么情况下会观察到？【合作探究二】站在马路边，一辆响着喇叭的汽车从身边驶过。

你听到的喇叭音调是否变化？【合作探究三】生活中我们能否从飞机轰鸣声调的高低，判断它是从远处飞来，还是掠过头顶而去？【合作探究四】多普勒效应有哪些应用？简要说明工作原理。

课堂练习：教材76页练习1、2总结：【进阶闯关检测】A类基础关1．有经验的铁路养护人员可以根据火车鸣笛的声音判断火车的行驶方向。

他所利用的应是()A．声波的反射现象B．声波的多普勒效应C．声波的干涉现象D．声波的衍射现象2．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，蜂鸣器音调竟然忽高忽低变化，下列判断正确的是(B)A．旋转时蜂鸣器发声的频率变化了B．由于旋转，改变了同学们听到的声音频率C．蜂鸣器音调变高时，一定是向远离观察者的方向运动D．音调的忽高忽低是由波的干涉造成的3（多选）．关于多普勒效应，下列说法中正确的是()A．只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应B．当声源静止、观察者运动时，也可以观察到多普勒效应C．只要声源在运动，观察者总是感到声音的频率变高D．当声源相对于观察者运动时，观察者听到的声音的音调可能变高，也可能变低4．关于多普勒效应，下列说法正确的是()A．发生多普勒效应时，波源的频率变化了B．发生多普勒效应时，观察者接收到的频率发生了变化C．当观察者和波源速度相同时，会发生多普勒效应D．只有声波才能发生多普勒效应B类能力关5．(多选)一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比()A．波速变大B．波速不变C．频率变高D．频率不变6．(多选)如图所示是一个机械波的波源S做匀速运动的情况，图中的圆表示机械波的波面，A、B、C、D是四个观察者的位置，由图可以看出()A．波源正在向A运动B．波源正在向C运动C．处在B点的观察者接收到的波的频率最低D．处在A点的观察者接收到的波的频率最高7．下列应用利用了多普勒效应的是()A．利用地球上接收到遥远星体发出的光波的频率来判断遥远星体相对于地球的运动速度B．交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，电磁波被运动的汽车反射回来，根据接收到的电磁波的频率发生的变化，就知道汽车的速度，以便于进行交通管理C．铁路工人把耳朵贴在铁轨上可判断有火车在运动D．有经验的战士从炮弹飞行的尖叫声判断飞行炮弹是接近还是远去C类综合关（选做）8．如图分别反映了飞机以三种速度在空中(不考虑空气的流动)水平飞行时，产生声波的情况。

《多普勒效应》学历案（第一课时）一、学习主题本课时学习主题为“多普勒效应”。

通过本课的学习，学生将掌握多普勒效应的基本概念、原理以及其在生活中的应用。

本课时重点将聚焦于多普勒效应的定义、产生条件和现象解析，旨在为学生后续学习打下坚实的基础。

二、学习目标1. 知识与理解：掌握多普勒效应的定义、产生条件及基本原理。

2. 过程与方法：通过实验观察和理论分析，理解多普勒效应的物理过程。

3. 情感态度与价值观：培养学生对物理现象的好奇心和探究精神，激发学生对物理学的学习兴趣。

三、评价任务1. 知识理解评价：通过课堂提问和小组讨论，检验学生对多普勒效应基本概念和原理的理解程度。

2. 过程参与评价：观察学生在实验操作中的表现，评价其参与度和实验能力。

3. 作业与测试：布置相关作业和测试题，检验学生对多普勒效应的理解和应用能力。

四、学习过程1. 导入新课：通过生活中的多普勒效应现象（如警车警报声的变化），引发学生兴趣，导入新课。

2. 新课学习：- 定义与原理：讲解多普勒效应的定义、产生条件和基本原理。

- 实例分析：通过具体实例（如火车远近时汽笛声的变化），分析多普勒效应的物理过程。

- 实验演示：通过实验演示多普勒效应的现象，让学生直观感受其变化过程。

3. 课堂互动：组织学生进行小组讨论，分享对多普勒效应的理解和观察到的实验现象。

4. 总结归纳：教师总结学生讨论内容，强调多普勒效应的重点和难点。

五、检测与作业1. 课堂检测：通过课堂小测验，检验学生对多普勒效应基本概念和原理的掌握情况。

2. 作业布置：布置相关作业，包括多普勒效应的练习题和探究性实验报告等。

要求学生结合所学知识，分析生活中的多普勒效应现象，并撰写实验报告。

六、学后反思1. 学生反思：学生在完成作业和实验后，应进行自我反思，总结学习过程中的收获和不足。

2. 教师反思：教师应对本课时的教学过程进行反思，总结教学经验和教训，为后续教学提供参考。

3. 改进措施：针对学生反馈和教学反思中发现的问题，制定改进措施，优化教学方案。

5 多普勒效应-人教版高中物理选择性必修第一册（2019版）教案一、教学目标1.了解多普勒效应的概念和分类；2.掌握多普勒效应的计算方法和特点；3.理解多普勒效应在医学、交通和天文学中的应用。

二、教学内容1.多普勒效应的概念；2.多普勒效应的分类；3.多普勒效应的计算方法和特点；4.多普勒效应在医学、交通和天文学中的应用。

三、教学重点1.多普勒效应的分类和计算方法；2.多普勒效应在医学、交通和天文学中的应用。

四、教学难点1.多普勒效应的实际应用；2.学生对医学、交通和天文学的认识。

五、教学方法1.课前导入，引发学生兴趣；2.示范演示，让学生感受到多普勒效应；3.小组合作，让学生自主探究；4.讲解示范，巩固学生的知识点。

六、教学过程1. 导入（5分钟）通过视频、听力、图片等多种形式介绍多普勒效应的概念和应用，激发学生的兴趣。

2. 示范演示（15分钟）老师穿着警察制服，拿着激光枪指向距离较远的墙壁，并注释出激光在运动过程中所发生的变化。

把激光在墙壁上打出来的图形呈现给学生。

3. 小组合作（20分钟）根据老师提供的数据和计算公式，让学生进行实践操作，自己计算如何得出激光在发射和反弹过程中的变化。

4. 讲解示范（20分钟）老师讲解多普勒效应的分类、计算方法和应用，并通过实例加深学生的印象和理解。

比如，在医学中应用多普勒技术检测胚胎的心跳。

5. 作业布置要求学生在阅读教材后重新计算实验数据，发现计算过程的错误并进行改正。

七、课后反思此次教学运用了多种教学方法，学生的参与度高，培养了学生的动手能力和实践操作能力。

但是，在教学过程中也存在一些问题。

对于初学者，有些难度较高，难以理解和掌握。

因此，需要老师在讲解过程中要加强对该知识点的讲解和案例的引导，提高学生的兴趣和理解。

教案上课时间：年月日题课选择性必修一第三章第五节：多普勒效应课型新课时 1教学目标1.通过实验了解多普照勒效应及其产生的原理，知道多普勒效应是波特有的现象。

2.知道多普勒效应的简单应用。

学习重点多普照勒效应及其原理学习难点多普勒效应的简单应用教学过程教学环节（含备注）教学内容引入新课进行新课一.引入新课播放实录视频，感受生活中的多普勒效应。

怎么解释所观察到的现象？二.进行新课1. 定义：多普勒效应指由于波源与观察者相互靠近或者远离时，接收到的波的频率都会发生变化的现象。

奥地利物理学家多普勒在1842年发现的。

2.观察模拟动画。

如何解释?3.音调与频率（补充）声源完成一次全振动，向外发出一个波长的波，频率表示单位时间内完成的全振动的次数，因此波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数，而观察者听到的声音的音调，是由观察者接收到的频率，即单位时间接收到的完全波的个数决定的．个数多，则音调高。

4.多普勒效应产生的原因（1）波源与观察者相对静止时，单位时间内通过观察者的波峰(或密部)的数目是_一定的，观察者感觉到的频率等于波源振动的频率。

讨论练习与讲课后作业（2）波源与观察者相互靠近时，单位时间内通过观察者的波峰(或密部)的数目增加，观察者感觉到的频率大于波源的频率，即感觉到的频率增加，音调高。

（3）波源与观察者相互远离时，观察者感觉到的频率变小，音调变低。

注意：在多普勒效应中，波源的频率是不改变的，只是由于波源和观察者之间有相对运动，观察者感到频率发生了变化．5.波特有的现象多普勒效应是波动过程共有的特征，不仅机械波，电磁波和光波也会发生多普勒效应．6.多普勒效应的应用（1）有经验的铁路工人可以从火车的汽笛声判断火车的运动方向和快慢.（2）有经验的战士可以从炮弹飞行时的尖叫声判断飞行的炮弹是接近还是远去. （3）交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来时，接收到的频率发生变化，由此可指示汽车的速度.（4）天体运动：由地球上接收到遥远天体发出的光波的频率可以判断遥远天体相对于地球的运动速度.（5）医疗：彩超。

5．多普勒效应1．知道什么是多普勒效应，知道它是波源与观察者之间有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。

3．了解多普勒效应在实际生活中的应用。

多普勒效应1．定义波源与观察者相互靠近或远离时，接收到的波的频率都会发生变化，这种现象叫作多普勒效应。

2．产生原因(1)波源与观察者相互靠近时，单位时间内通过观察者的波峰(或密部)的数目增加，观察者观测到的频率增加。

(2)当波源与观察者相互远离时，单位时间内通过观察者的波峰(或密部)的数目减少，观测到的频率减小。

无论波源与观察者间是否有相对运动，是否发生多普勒效应，波源发出的波的频率不变，改变的仅是接收到的波的频率。

当你站在路边，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。

问题1你听到警笛的音调有何不同？提示：警车向你靠近时听到警笛的音调变高，警车远离时听到警笛的音调变低。

问题2实际上警笛的音调会变化吗？提示：不会。

问题3听到音调发生变化的原因是什么？提示：警车与人之间发生了相对运动。

1．多普勒效应的成因发生多普勒效应时，一定是由于波源与观察者之间发生了相对运动。

2．相对位置变化与频率的关系(规律)相对位置图示结论波源S和观察者A相对静止，如图所示f波源＝f观察者，音调不变波源S不动，观察者A运动，由A→B或A→C，如图所示若靠近波源，由A→B，则f波源＜f观察者，音调变高；若远离波源，由A→C，则f波源>f观察者，音调变低观察者A不动，波源S运动，由S→S2，如图所示f波源＜f观察者，音调变高【典例1】(2022·江苏苏州质检)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()A．A点B．B点C．C点D．D点(3)观察到的波的频率最低的点是()A．A点B．B点C．C点D．D点[思路点拨]本题主要是对多普勒效应的分析，判断问题时必须明确如下几点：①常见的波动现象有哪些？②怎样根据波形判断波源的移动方向？③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)由于题图所示波源左方的波面密集，右方的波面稀疏，可知该图表示的是多普勒效应中波源运动的情况，即D选项正确。

3.5 多普勒效应教学设计播放视频，然后提问：从你身边疾驰而过的车辆鸣笛的音调会由高变低。

这到底是怎么回事？然后提问学生思考以下问题：1.观察者静止不动，数经过的队伍中的人数，每分钟假设有30个人经过。

观测者观察人数等于“过人频率”2.当观察者逆着队伍行走时，数经过的队伍中的人数，每分钟将大于30个人经过。

观测者观察人数大于“过人频率”3.当观察者与队伍同向行走且速度比队伍的小时，数经过的队伍中的人数，每分钟将小于30个人经过。

观测者观察人数小于“过人频率”频率低音调低）．2.多普勒效应成因分析：(1)当波源和观察者都相对介质静止时观察者在相同时间里接收到波的个数等于波源发出的波的个数，即接受到的频率等于发出的频率。

(2)当波源不动，观察者靠近波源时观察者在相同时间里接收到波的个数大于波源发出的波的个数，即接受到的频率大于发出的频率。

(3)当波源不动，观察者远离波源时观察者在相同时间里接收到波的个数小于波源发出的波的个数，即接受到的频率小于发出的频率。

（二）运动和频率的关系（三）多普勒效应的实验验证学生观看演示实验的视频。

（四）多普勒效应成因当波源与观察者有相对运动时：(1)如果二者相互接近，观察者接收到的频率增大；(2)如果二者相互远离，观察者接收到的频率减小。

你知道多普勒效应在生活中有什么应用吗？在学生总结分享的基础上总计多普勒效应在生活中的应用。

（一）测速仪雷达测速仪向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波（通常是红外线），波被运动的汽车反射回来时，接收到的频率发生变化，由此可指示汽车的速度。

（二）军事应用（三）医用“彩超”医生向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化，就能知道血流的速度。

这种方法俗称“彩超”，可以检查心脏、大脑和眼底血管的病变。

（四）观察天体的运动理论和实验都证明，光波或电磁波都有多普勒效应，多普勒效应在科学技术中也有着广泛的应用。

5多普勒效应［学习目标］1.知道什么是多普勒效应，理解多普勒效应的形成原因（重点）。

2.了解多普勒效应在生活中的应用，会用多普勒效应解释一些物理现象（重点）。

一、多普勒效应1.多普勒效应波源与观察者相互靠近或者相互远离时，的波的都会发生变化的现象。

2.多普勒效应产生的原因（1）当波源与观察者相对静止时，Is内通过观察者的波峰（或密部）的数目是的，观测到的频率波源振动的频率。

（2）当波源与观察者相互接近时，1s内通过观察者的波峰（或密部）的数目（选填“增加”或“减少”），观测到的频率（选填“增大”或“减小”）：反之，当波源与观察者相互远离时，观测到的频率（选填“增大”或“减小”）。

「思考与讨论」只要观察者与波源发生相对运动，就会产生多普勒效应，观测到的频率就大于波源振动的频率，这种说法对吗？为什么？I■深化总结」i∙相对位置变化与频率的关系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。

■辨析(1)观察者与声源间没有相对运动也可能产生多普勒效应。

()(2)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。

()(3)多普勒效应是由于波的干涉引起的。

()(4)当观察者远离波源运动时，观察者接收到的波的频率变小。

()(5)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。

()【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，如图乙，下列关于女同学的感受的说法正确的是()甲A.女同学从A向B运动过程中，她感觉哨声音调变低B.女同学从E向。

运动过程中，她感觉哨声音调变高C.女同学在点C向右运动时，她感觉哨声音调不变D.女同学在点C向左运动时，她感觉哨声■g调变低【例2】(2023.江苏苏州市质检)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。

《多普勒效应》教学设计方案（第一课时）一、教学目标：本节课的教学目标是让学生掌握多普勒效应的基本概念、理解其产生原理及在生活中的应用。

通过学习，学生应能够理解并解释多普勒效应的物理现象，如声音、光波的频率变化等，并能够通过实例分析，将理论知识与实际生活相联系。

同时，培养学生的观察能力和科学探究精神，激发其对物理学习的兴趣。

二、教学重难点：本课的教学重点是多普勒效应的基本原理和产生条件，难点在于理解多普勒效应中频率变化与相对运动的关系。

为突破难点，教师将通过图示和动画演示等方式，直观展示多普勒效应的过程，并引导学生通过小组讨论和实践活动加深理解。

三、教学准备：教学准备包括教学资源准备和学生预习准备。

教师需准备教学课件、多普勒效应相关视频、实验器材等教学资源。

学生需提前预习相关概念，了解波的传播基础知识。

同时，为提高课堂互动效果，教师可布置预习作业，让学生收集生活中的多普勒效应实例，为课堂讨论做准备。

教师还需确保教学环境的安静与舒适，以便于学生集中注意力进行学习。

四、教学过程：一、引入阶段（一）开启课堂教师通过播放一段含有多普勒效应的音频或视频素材，如警车驶近时发出的声音变化，让学生感受到这一现象的常见性。

随后，教师可以询问学生：“你们有没有注意到过类似的现象？能否描述一下？”通过这种方式，激发学生的兴趣和好奇心。

（二）概念引入在学生的注意力被吸引后，教师简要介绍多普勒效应的概念。

可以通过比喻的方式解释，如：“多普勒效应就像我们在火车上听到远处传来的声音，当火车驶近时，声音变得尖锐；驶远时，声音变得低沉。

”这样的解释有助于学生更好地理解多普勒效应的基本原理。

二、知识讲解阶段（一）详细解析教师利用课件、图表等教学工具，详细讲解多普勒效应的原理、产生条件及在不同领域的应用。

可以结合数学公式，解释频率变化与观测者和物体运动之间的关系。

此外，教师还可以引导学生思考多普勒效应在日常生活中的应用，如雷达测速、医学超声诊断等。

3.5《多普勒效应》教学设计
发生多普勒效应
固定在振动片上的金属丝周期性触动水面形成水波，如图所示，分析振动片向哪个方向移动？
板书设计：
3.5多普勒效应
一、多普勒效应
概念：由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率变化的现象叫做多普勒效应
二、多普勒效应成因分析：
○1波源和观察者均不动：f’=v/λ=f源
○2波源不动，观察者靠近：f’=v+v1/λ>f源
○3波源不动，观察者远离：f’=v-v1/λ<f源
○4观察者不动，波源靠近：f’=v/λ-v2=v/(v-v2)T>f 源
○5观察者不动，波源远离：f’=v/λ-v2=v/(v-v2)T<f 源
三、多普勒效应的应用
1.雷达测速仪
2.临床医学判断病变
3.判断遥远天体相对于地球的运动速度。

第5节多普勒效应课标解读课标要求素养要求1.通过实验，认识多普勒效应。

2.能解释多普勒效应产生的原因。

3.能列举多普勒效应的应用实例。

1.物理观念:知道什么是多普勒效应，了解多普勒效应的产生原因。

2.科学思维:能运用多普勒效应解释一些物理现象。

自主学习·必备知识教材研习教材原句要点多普勒效应波源与观察者相互靠近或者相互远离①时，接收到的波的频率都会发生变化。

人们把这种现象叫作多普勒效应。

自主思考①〔1〕火车进站和出站时，坐在火车上的乘客能感受到汽笛声的音调发生变化吗？〔2〕随着科技的开展和作战的需要，现在的战斗机飞得越来越快，有些战斗机的速度超过了声音在空气中的传播速度。

假设某爆炸声在空气中的传播速度为340m/s ，一架战斗机正在爆炸点附近远离它飞行，要使飞行员听不到爆炸声，战斗机飞行的速度至少为多大？ 答案：〔1〕提示不能。

坐在火车上的乘客会感受到汽笛声的音调不发生变化，是因为声源相对乘客是静止的。

〔2〕要使飞行员恰好听不到爆炸声，即飞行员正好一个声波也接收不到，那么他随战斗机运动的速度应与波前进的速度相同，即战斗机应以340m/s 的速度远离爆炸点飞行。

名师点睛1.波源与观察者相对静止时，单位时间内通过观察者的波峰〔或密部〕的数目是一定的，观察者感觉到的频率等于波源振动的频率。

2.波源与观察者相互靠近时，单位时间内通过观察者的波峰〔或密部〕的数目增加，观察者感觉到的频率大于波源的频率，即感觉到频率增大。

3.波源与观察者相互远离时，观察者感觉到频率减小。

互动探究·关键能力探究点多普勒效应情境探究1.公路巡警开车在高速公路上以100km/ℎ的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个频率的电磁波，该电磁波被轿车反射回来时，警车接收到的电磁波频率比发出时的低。

〔1〕假设该路段限速为100km/ℎ，那么轿车是否超速？〔2〕假设轿车以20m/s的速度行进，反射回的电磁波的频率应怎样变化？答案：〔1〕提示巡警车接收到的电磁波频率比发出时的低，此现象为多普勒效应。

3.5多普勒效应〖学习目标〗1．知道什么是多普勒效应，了解多普勒效应产生的原因.2．了解多普勒效应在生活中的应用，会用多普勒效应解释一些现象．〖知识梳理〗一、多普勒效应1．多普勒效应：波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的都会发生变化的现象．2．波源与观察者相对静止时，1 s内通过观察者的波峰(或密部)的数目是的，观察者接收到的频率波源振动的频率．3．当波源与观察者相互靠近时，1 s内通过观察者的波峰(或密部)的数目，接收到的频率；反之，当波源与观察者互相远离时，接收到的频率．二、多普勒效应的应用1．测车辆速度：交警向行进中的车辆发射的超声波，同时测量的频率，根据反射波频率就能知道车辆的速度．2．测血流速度：向人体内发射的超声波，超声波被血管中的血流后又被仪器接收，测出反射波的，就可得血流速度．3．测星球速度：测量星球上某些元素发出的光波的．然后与地球上这些元素时发光的频率对照，可得星球的速度．〖要点剖析〗一多普勒效应1．多普勒效应波源与观察者互相靠近或者互相远离时，观察者接收到的波的频率都会发生变化，这种现象叫作多普勒效应．波源完成一次全振动，向外发出一个波长的波，称为一个完全波，频率表示单位时间内完成的全振动的次数．因此波源的频率又等于单位时间内波源发出的完全波的个数．观察者听到的声音的音调，是由观察者接收到的频率，即单位时间内接收到的完全波的个数决定的．总结(1)发生多普勒效应时，波源的频率并没有变化，只是观察者接收到的波的频率发生了变化.波源与观察者如果相互靠近，观察者接收到的频率增大；二者如果相互远离，观察者接收到的频率减小.(2)多普勒效应是波动过程所共有的特征，一切波，如机械波、电磁波、光波都会发生多普勒效应.2．形成多普勒效应的原因以声波为例分析如下：(1)波源与观察者相对于介质均为静止的情况观察者所接收到的频率与波源的振动频率相同，这时不会出现多普勒效应．(2)波源静止而观察者运动的情况若观察者朝波源运动，由于观察者迎着波传来的方向运动，使得观察者在单位时间内接收到的完全波的个数大于波源发出的完全波的个数，即观察者接收的频率高于波源频率；同理，若观察者背离波源即顺着波的传播方向运动，观察者接收的频率低于波源频率．(3)观察者静止而波源运动的情况当波源S向观察者O运动时，波源在前进过程中，不断地发射出波，已经发射出的波仍以波速v前进，而后继波的波源地点(球面的中心)向前移了，所以波源前面的波面被挤紧，因此波长减小了；波源后面的波面稀疏了，因此波长增大了，如图所示．波在介质中的传播速度并没有改变，观察者在波源右方时，即波源接近观察者时，观察者在单位时间内接收到的完全波的个数增多，即接收到的频率增大．同样道理，观察者在波源左方时，即波源远离观察者时，接收到的频率减小．拓展(1)波源不动而观察者运动时，引起接收频率的变化是由于观察者接收到的波数增多或减少造成的．(2)当观察者不动而波源运动时，引起接收频率的变化是由于波长的改变而引起的．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相对于介质f波源＝f观察者，音调不变不动波源S不动，观察者A运动，由A→B或由A→C 若靠近波源，由A→B，则f波源<f观察者，音调变高；若远离波源，由A→C，则f波源>f 观察者，音调变低观察者A、B不动，波源S运动，由S1→S2对于观察者A，f波源<f观察者，音调变高；对于观察者B，f波源>f观察者，音调变低强度发生变化的现象，要正确区分频率和强度这两个物理量．(2)多普勒效应的产生不取决于波源和观察者相距多远，而取决于波源和观察者相对运动速度的大小和方向．(3)波的传播速度不因波源的移动而改变．(4)观察者垂直于波的传播方向移动时，不产生多普勒效应．〖典例精析〗例1下面说法中不正确的是()A．发生多普勒效应时，波源的频率变化了B．发生多普勒效应时，观察者接收到的频率发生了变化C．多普勒效应是在波源与观察者之间有相对运动时产生的D．多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的二多普勒效应的应用1．超声波测速交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的超声波，波被运动的汽车反射回来时，接收到的频率发生变化，由此可知汽车的速度．2．根据光的多普勒效应，在地球上接收到的遥远天体发出的光波频率，与地球上相应元素静止时发光的频率对照，可以判断遥远天体相对地球的运动速度．3．医用“彩超”：向人体发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血液反射后被仪器接收．测出反射波的频率变化，就能知道血流的速度，据此诊断疾病．4．可据火车汽笛的音调的变化判断火车是进站还是出站；据炮弹飞行的尖叫声判断炮弹飞行的方向等．拓展超声波(1)定义：频率高于2×104 Hz的声波叫超声波．(2)特点：频率大，波长短，因而衍射不明显；穿透力强，能透过几米厚的金属．动物也可以发射和接收超声波．例2(多选)下列哪些应用是利用多普勒效应()A．利用地球上接收到的遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度B ．交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到的电磁波频率发生的变化，就能知道汽车的速度，以便于进行交通管理C ．铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况D ．有经验的战士从炮弹飞行的尖叫声就能判断飞行的炮弹是接近还是远去三 多普勒效应的定量计算设u 表示波源相对介质的速度，v 表示观察者相对介质的速度，V 表示波的传播速度；f 和f ′分别表示波源频率和观察者接收到的频率．(1)波源和观察者相对介质都不动：观察者接收到的频率是单位时间内通过观察者的完全波数，故f ′＝V λ＝f ，即接收到的频率等于波源的频率． (2)波源相对介质不动，而观察者向波源运动：则波对观察者的速度为(v ＋V )，据公式λ＝V f，知f ′＝V ＋v λ＝(1＋v V )f ，即接收到的频率增加为波源频率的(1＋v V)倍．同理可知，当观察者远离波源运动时，观察者接收到的频率减小，f ′＝(1－v V)f . (3)观察者静止，波源以速度u 向观察者运动：波速V 与波源的运动无关，但波长被压缩为λ′＝λ－uT ，故观察者接收到的频率f ′＝V λ－uT ＝V VT －uT ＝V V －uf ，即接收到的频率增大． 反之，当波源远离观察者时，接收到的频率减小，f ′＝V V ＋uf . (4)若波源和观察者都相对介质运动，则相向运动：f ′＝V ＋v V －uf ； 反向运动：f ′＝V －v V ＋uf . 例3 火车以20 m/s 的速度向一静止观察者驶近，机车鸣笛2 s 之久，声速为340 m/s ，问：(1)观察者听到的汽笛声持续多久？(2)如果火车以同样的速度从观察者身边驶过，则观察者前后听到的声音的频率之比是多少？〖课堂达标〗1．(多选)如图所示，为一波源O做匀速直线运动时在均匀介质中产生球面波的情况，则()A．该波源正在移向a点B．该波源正在移向b点C．在a处观察波的频率变低D．在b处观察波的频率变低2．(多选)站在火车站台上的旅客听到路过的火车鸣笛声的音调变化情况，以下说法正确的是()A．当火车进站时，鸣笛声的音调变低B．当火车进站时，鸣笛声的音调变高C．当火车离站时，鸣笛声的音调变低D．当火车离站时，鸣笛声的音调变高3．下列哪些现象属于多普勒效应()A．夏日雷声轰鸣不绝B．有两只相同的音叉，若一只被敲击振动发声，发现另一只也振动发声C．战场上士兵听到敌方炮弹飞行声音和听到我方炮弹声音不同D．“未见其人，先闻其声”4．(多选)上课时老师将一蜂鸣器固定在教鞭一端后迅速水平旋转，蜂鸣器音调竟然忽高忽低变化，下列判断正确的是()A．旋转时蜂鸣器发出的频率变化了B．由于旋转，改变了同学们听到的声音频率C．蜂鸣器音调变高时，一定是向靠近观察者的方向运动D．音调的忽高忽低是由波的干涉造成的5．野生大象群也有自己的“语言”．研究人员录下象群“语言”交流时发出的声音，发现以2倍速度快速播放录音时,能听到比正常播放时更多的声音．播放速度变为原来的2倍时，播出声波的(选填“周期”或“频率”)也变为原来的2倍，声波传播速度(选填“变大”“变小”或“不变”)．▁ ▃ ▅ ▇ █ 参 *考 *答 *案 █ ▇ ▅ ▃ ▁ 〖知识梳理〗一、波的频率 一定 等于 增加 增加 变小二、频率已知 反射波 变化的多少 反射 频率变化 频率 静止〖要点剖析〗例1 〖解 析〗 当波源与观察者之间有相对运动时会发生多普勒效应，选项C 正确；发生多普勒效应时，观察者接收到的频率发生了变化，而波源的频率没有改变，故选项A 错误，选项B 正确；此现象是奥地利物理学家多普勒首先发现的．选项D 正确．〖答 案〗A例2 〖解 析〗 凡是波都具有多普勒效应，因此利用光波的多普勒效应可测定遥远天体相对地球运动的速度，故A 正确．被运动的物体反射的电磁波，相当于运动的物体发出的电磁波，该电磁波的频率发生变化，由多普勒效应的计算公式可以求出运动物体的速度，故B 项正确．对于C 选项，铁路工人是根据振动的强弱来对火车的运动做出判断的，故不正确．炮弹飞行时与空气摩擦产生声波，人耳接收到的声波的频率与炮弹的相对运动方向有关，故D 项正确．故正确〖答 案〗为A 、B 、D.〖答 案〗ABD例3 〖解 析〗 (1)观察者相对介质静止，波源以速度v 向观察者运动，声波相对观察者的速度不变仍为u ，t 时间内产生波的总长度L ＝(u －v )t ，所以经过观察者的时间为t ′＝(u －v )u t ＝340－20340×2 s ≈1.882 s. (2)火车向观察者驶近时，观察者听到的频率为f 1＝u u －v f 0.火车从观察者身边远离时，听到的频率为f 2＝u u ＋vf 0，所以f 1f 2＝u ＋v u －v ＝340＋20340－20＝98. 〖答 案〗 (1)1.882 s (2)98〖课堂达标〗1.〖答 案〗AD〖解 析〗波源在某一位置产生一列波面后，该波面以该位置为球心，以波速作为传播速度向外传播，反之，由波面可确定出该波面的产生位置，即波源．波面半径大，表示产生时间早，传播时间长．对照图示，可确定出波源由右向左运动，故A 项对，B 项错．由于观察者不动，故波面经过观察者的速度等于波速，而在a 处观察时，相邻波面间距比波源不动时间距小，因而经过观察者时间间隔短，频率大，同理在b 处时间间隔长、频率小，故C 项错，D 项对．2.〖答 案〗BC〖解析〗音调由频率决定，频率大时音调高，频率小时音调低，火车进站时旅客接收到的频率会变大，故音调变高，B项正确；火车离站时，旅客接收到的频率会变小，故音调会变低，C项正确．3.〖答案〗C〖解析〗夏日雷声轰鸣不绝，属于声波的反射；有两只相同的音叉，若一只被敲击振动发声，发现另一只也振动发声，这是声音的共振；战场上士兵听到敌方炮弹飞行声音和听到我方炮弹声音不同的现象是多普勒效应；“未见其人，先闻其声”是波的衍射现象．C正确．4.〖答案〗BC〖解析〗由多普勒效应知蜂鸣器的频率并没有发生变化，只是同学们感受到的频率发生了变化，当二者靠近时，听到的音调变高，故A错，B、C对．当发生波的干涉时，是声音的强弱发生变化，而不是频率发生变化，故D错．5.〖答案〗频率不变〖解析〗播放速度变为原来的2倍，则声波的频率也变为原来的2倍，但在同一均匀介质中声波的传播速度不变．。