高中物理新课标选修3-4习题：12.5多普勒效应

5多普勒效应课堂合作探究问题导学一、多普勒效应活动与探究11．声音的音调由什么来决定？2．多普勒效应中声源的频率发生变化了吗？3．产生多普勒效应的原因是什么？迁移与应用1下列说法中正确的是（）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，即感觉到的频率增加。

3．波源与观察者相互远离时，观察者感觉到的频率变小。

二、多普勒效应的应用活动与探究21．公路巡警开车在高速公路上以100 km/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已知频率的电磁波，结果该电磁波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的电磁波频率比发出时低。

若该路段限速为100 km/h，则该车是否超速？2．列举多普勒效应在现实生活中的应用。

迁移与应用2下列哪些应用是利用了多普勒效应（）A．利用地球上接收到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时，根据接收到的频率发生的变化，就可知汽车的速度，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1．多普勒效应的应用很多，但基本原理都是利用波源与观察者相对运动时引起接收波数的变化。

2．无论什么情况，发生多普勒效应时，波源与观察者肯定有相对运动，二者相互靠近时，观察者接收到的频率变高，相互远离时，接收到的频率变低。

3．多普勒效应的产生不是取决于观察者距波源多远，而是取决于观察者相对于波源的运动速度的大小和方向。

2020-2021学年高二物理人教版选修3-4随堂课时练多普勒效应1.轮船在进港途中的x t 图像如图所示，则在港口所测的轮船上雾笛发出声音的频率是下列选项中的( )A. B.C. D.2.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的听力出现了问题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.将哈勃太空望远镜接收到的来自遥远星系上的某种原子光谱，与地球上同种原子的光谱相比较，光谱中各条谱线的波长均变长（称为哈勃红移），这说明该星系正在远离我们而去3.机械波和电磁波都能产生多普勒效应.下列现象中不属于利用多普勒效应的是( )A.交通警察利用测速仪向行进中的车辆发射频率已知的超声波,根据反射波的频率变化判断车速B.医生向人体内发射频率已知的超声波,根据接收到的被血管中的血流反射后的超声波的频率变化,判断血流的速度是否正常C.发生雷电时,人们利用看见闪电与听见雷声的时间间隔来估算自己与雷电发生处之间的距离D.天文学上通过对比某些元素在遥远天体上的发光频率与其静止在地球上的发光频率,判断天体相对于地球的运动速度4.分析下列物理现象:(1)夏天里在一次闪电过后,有时雷声轰鸣不绝;(2)“闻其声而不见其人”;(3)学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音;(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高。

这些物理现象分别属于波的( )A.反射、衍射、干涉、多普勒效应B.折射、衍射、多普勒效应、干涉C.反射、折射、干涉、多普勒效应D.衍射、折射、干涉、多普勒效应5.下列说法中正确的是( )A.医学上检查人体内部器官的“CT”,使用的是γ射线B.雨后公路积水表面漂浮的油膜在阳光下呈现彩色，这是光的折射现象C.利用多普勒效应原理,可以测量运动物体的速度D.考虑相对论效应,静止的人测量沿自身长度方向高速运动的杆比静止时的杆长6.汽车无人驾驶技术已逐渐成熟，最常用的是ACC自适应巡航控制，它可以控制无人车在前车减速时自动减速、前车加速时自动跟上去。

自我小测1．关于多普勒效应，以下说法中正确的有()。

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观察到的频率发生了变化2．关于多普勒效应的叙述，下列说法中正确的是()。

A．多普勒效应说明波源的频率发生了变化B．多普勒效应是由于波的干涉引起的C．多普勒效应是波动共有的特征D．科学家通过哈勃太空望远镜发现来自遥远的星系上的某种原子光谱，与地球上同种原子的光谱相比较，波长均变长，说明该星系正在远离地球而去3．火车上有一个声源发出频率一定的乐音。

当火车静止、观察者也静止时，观察者听到并记住了这个乐音的音调。

以下情况中，观察者听到这个乐音的音调比原来降低的是()。

A．观察者静止，火车向他驶来B．观察者静止，火车离他驶去C．火车静止，观察者乘汽车驶向火车D．火车静止，观察者乘汽车远离火车4．公路巡警车在高速公路上以100 km/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已知频率的电磁波，如果该电磁波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的电磁波频率比发出时低，说明那辆轿车的车速()。

A．大于100 km/h B．小于100 km/h5．一列正在鸣笛的火车，高速通过某火车站站台的过程，该火车站站台中部的工作人员听到笛声的频率()。

A．变大B．变小C．先变大后变小D．先变小后变大6．如图所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，下列关于女同学的感受的说法中正确的是()。

A．女同学从A向B运动过程中，她感觉哨声音调变高B．女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变高C．女同学从C点向右运动时，她感觉哨声音调不变D．女同学从C点向左运动时，她感觉哨声音调变低7．如图所示，在原点处做简谐运动的波源产生的机械波沿x轴正方向传播，波速v＝400 m/s。

为了接收信号，在x＝400 m处放置一接收器A(图中未标出)。

高中物理第十二章机械波12.5 多普勒效应练习新人教版选修3-4 编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理第十二章机械波12.5 多普勒效应练习新人教版选修3-4）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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第5节多普勒效应1．由于波源和观察者之间有________________,使观察者接收到的波的频率________________的现象叫多普勒效应．2．当波源与观察者相对静止时,观测到的频率________波源振动的频率，当波源与观察者相向运动时，观测到的频率________波源的频率；当波源与观察者相互远离时，观测到的频率________波源的频率．3．多普勒效应在科学技术中有广泛的应用，可以利用多普勒效应测________速度，测星球靠近或远离我们的速度，测________速度．4．关于多普勒效应，下列说法中正确的是（）A．当波源与观察者有相对运动时,才会发生多普勒效应B．当波源与观察者运动的速度相同时，不会发生多普勒效应C．只有机械波才能发生多普勒效应D．只要波源运动，就一定会发生多普勒效应5．下列说法中不正确的是（）A．发生多普勒效应时波源的频率保持不变B．要发生多普勒效应，波源和观察者间必须有相对运动C．只有声波会发生多普勒效应D．机械波、电磁波和光波都会发生多普勒效应6．当火车进站鸣笛时，我们在车站听到的音调( )A．变低B．不变C．变高D．不知声速和火车车速，不能判断概念规律练知识点一对多普勒效应的理解1．下列说法中正确的是（)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图12．如图1，由波源S发出的波某一时刻在介质平面中的情形,实线为波峰,虚线为波谷，设波源频率为20 Hz，且不运动，而观察者在1 s内由A运动到B，观察者接收到多少个完全波？设波速为340 m/s,则要让观察者完全接收不到波，他每秒要运动多少米？知识点二发生多普勒效应的几种情况图23．如图2所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）波源正在向哪处移动（)A．A B．BC．C D．D（3)观察到波的频率最低的位置是（）A．A B．BC．C D．D4．新型列车动车组速度可达300 km/h,与该车汽笛声的音调相比,(1）站在车前方路旁的人听起来音调________（选填“偏高”或“偏低”），站在车后方路旁的人听起来音调________（选填“偏高”或“偏低")．（2)迎面来的另一列车上的乘客听起来音调怎样？此时列车汽笛发出的声波频率变化了吗？（3）坐在新型列车动车组上的乘客听起来音调怎样?方法技巧练多普勒效应的应用5．公路巡警开车在高速公路上以100 km/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已知频率的电磁波，如果该电磁波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的电磁波频率比发出时低，说明那辆轿车的车速( ）A．高于100 km/h B．低于100 km/hC．等于100 km/h D．无法确定6．有经验的铁路工人为什么可以从火车的汽笛声判断火车的运行方向和快慢？1．关于多普勒效应，下列说法正确的是( )A．多普勒效应是由波的干涉引起的B．多普勒效应说明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产生的D．只有声波才可以产生多普勒效应2．有经验的铁路养护人员可以从火车鸣笛的声音判断火车的行驶方向．他所利用的应是（)A．声波的干涉现象B．声波的衍射现象C．声波的多普勒效应D．声波的反射现象3．频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动．以u表示声源的速度，V表示声波的速度（u＜V）,ν表示接收器接收到的频率．若u增大,则( ）A．ν增大,V增大B．ν增大，V不变C．ν不变，V增大D．ν减小,V不变4．火车上有一个声源发出频率一定的乐音．当火车静止、观察者也静止时,观察者听到并记住了这个乐音的音调．以下情况中，观察者听到这个乐音的音调比原来降低的是( ）A．观察者静止，火车向他驶来B．观察者静止，火车离他驶去C．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运动5．蝙蝠在洞穴中飞来飞去时，它利用超声脉冲导航非常有效，这种超声脉冲是持续1 ms 或不到1 ms的短促发射，且每秒重复发射几次．假定蝙蝠的超声脉冲发射频率为39 000 Hz,在一次正朝着表面平直的墙壁飞扑的期间，则下列判断正确的是( )A．墙壁接收到的超声脉冲频率等于39 000 HzB．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于墙壁接收的频率C．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于墙壁接收的频率D．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于39 000 Hz6．波源振动的频率为f0，波源在介质中运动时，波源的前方介质振动的频率为f1，波源后方介质振动的频率为f2，则三者的关系为（）A．f＝f2＝f0 B．f1＝f2〉f01C．f＝f2〈f0D．f2〈f0〈f117．当人听到声音的频率越来越低时，可能的原因是（)A．声源和人都是静止的,声源振动的频率越来越低B．人静止,声源远离人做匀速直线运动，声源振动的频率不变C．人静止，声源远离人做匀加速直线运动，声源振动的频率不变D．人静止,声源远离人做匀减速直线运动,声源振动的频率不变8．下面哪些应用是利用了多普勒效应（)A．利用地球上接收到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判断飞行炮弹是接近还是远去9．如图3所示，让小球P一边贴水面每秒振动5次,一边沿x轴正方向匀速移动，O点是它的初始位置．图示为观察到的某一时刻的水面波,图中的实线表示水面波的波峰位置，此时小球P处于波峰位置，激起的第一个波峰刚好传到40 cm处,那么水面波的传播速度及小球P匀速移动的速度分别是( )图3A．0.05 m/s；0。

2018-2019学年人教版选修3-4 12.5多普勒效应作业1.(考查对多普勒效应的判断)下列应用中没有．．应用多普勒效应的是()。

A.利用地球上接收到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.交通警察向进行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.铁路工人将耳朵贴在铁轨上可判断火车运动情况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【解析】铁路工人将耳朵贴在铁轨上来判断火车的运动情况,是利用声音在铁轨中传播速度大于在空气中的传播速度这一规律,故C没有应用。

【答案】C【点评】应用多普勒效应是指利用接收到的波的频率相对波源的实际频率的变化来分析问题。

2.(考查多普勒效应的概念)以下关于多普勒效应的说法中正确的是()。

A.产生多普勒效应时,波源的振动频率发生变化B.产生多普勒效应时,波源的振动频率并没有发生变化C.多普勒效应实际上是指波速相对介质发生变化D.人与波源有相对运动时,接收到的频率一定发生变化【解析】当观察者与波源有相对运动(接近或远离)时,观察者测得的频率有变化,但波源的频率不变。

尽管观察者与波源有相对运动,但只要两者距离不变,此时就不会出现多普勒效应,B选项正确。

【答案】B【点评】若观察者与波源在一直线上发生相对运动,则必发生多普勒效应;若观察者与波源的相对运动不共线(如圆周运动),则就不一定发生多普勒效应。

3.(考查声波的多普勒效应)频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动,以u表示声源的速度,v表示声波的速度,且u<v,ν表示接收器接收到的频率,若u增大,则()。

A.ν增大v增大B.ν增大v不变C.ν不变v增大D.ν减小v不变【解析】在发生多普勒效应时,声源发出声音在介质中的传播速度是不变的,声源的频率也是不变的,只有接收者收到声音的频率发生变化,故B选项正确。

1．关于多普勒效应，下列说法正确的是( )A．多普勒效应是由波的干涉引起的B．多普勒效应说明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产生的D．只有声波才可以产生多普勒效应2．有经验的铁路养护人员可以从火车鸣笛的声音判断火车的行驶方向．他所利用的应是( ) A．声波的干涉现象B．声波的衍射现象C．声波的多普勒效应D．声波的反射现象3．频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动．以u表示声源的速度，V表示声波的速度(u＜V)，ν表示接收器接收到的频率．若u增大，则( )A．ν增大，V增大B．ν增大，V不变C．ν不变，V增大D．ν减小，V不变4．火车上有一个声源发出频率一定的乐音．当火车静止、观察者也静止时，观察者听到并记住了这个乐音的音调．以下情况中，观察者听到这个乐音的音调比原来降低的是( )A．观察者静止，火车向他驶来B．观察者静止，火车离他驶去C．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运动5．蝙蝠在洞穴中飞来飞去时，它利用超声脉冲导航非常有效，这种超声脉冲是持续1 ms或不到1 ms的短促发射，且每秒重复发射几次．假定蝙蝠的超声脉冲发射频率为39 000Hz，在一次正朝着表面平直的墙壁飞扑的期间，则下列判断正确的是( )A．墙壁接收到的超声脉冲频率等于39 000 HzB．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于墙壁接收的频率C．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于墙壁接收的频率D．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于39 000 Hz6．波源振动的频率为f0，波源在介质中运动时，波源的前方介质振动的频率为f1，波源后方介质振动的频率为f2，则三者的关系为( )A．f1＝f2＝f0 B．f1＝f2>f0C．f1＝f2<f0D．f2<f0<f17．当人听到声音的频率越来越低时，可能的原因是( )A．声源和人都是静止的，声源振动的频率越来越低B．人静止，声源远离人做匀速直线运动，声源振动的频率不变C．人静止，声源远离人做匀加速直线运动，声源振动的频率不变D．人静止，声源远离人做匀减速直线运动，声源振动的频率不变8．下面哪些应用是利用了多普勒效应( )A．利用地球上接收到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判断飞行炮弹是接近还是远去9．如图3所示，让小球P一边贴水面每秒振动5次，一边沿x轴正方向匀速移动，O点是它的初始位置．图示为观察到的某一时刻的水面波，图中的实线表示水面波的波峰位置，此时小球P处于波峰位置，激起的第一个波峰刚好传到40 cm处，那么水面波的传播速度及小球P匀速移动的速度分别是( )图3A．0.05 m/s；0.025 m/sB．0.1 m/s；0.1 m/sC．0.15 m/s；0.125 m/sD．0.2 m/s；0.1 m/s10．图4中，在原点处做简谐运动的波源产生的机械波沿x轴正方向传播，波速v＝400m/s.为了接收信号，在x＝400 m处设有一接收器A(图中未标出)．已知t＝0时，波已经传播到x＝40 m，则下列说法中不正确的是( )图4A．波源振动的周期为0.05 sB．x＝40 m处的质点在t＝0.5 s时位移最大C．接收器在t＝1.0 s时才能接收到此波D．若波源向x轴负方向移动，则接收器接收到的波的频率将小于20 Hz图511．轮船在进港途中的x－t图象如图5所示，则在港口所测到轮船上雾笛发出声音的频率是图中的哪一个( )题号 1 2 3 4 5 6 答案题号7 8 9 10 11答案于”“小于”或“等于”)波源频率；当观察者远离波源时，观察者接收到的频率______(填“大于”“小于”或“等于”)波源频率；当观察者相对于介质不动，而波源做远离观察者的运动时，观察者接收到的频率________．13．随着科技的发展和作战的需要，现在的战斗机飞得越来越快，甚至有些飞机的速度已经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340 m/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，飞机飞行的速度至少多大？参考答案1．C [多普勒效应是由于波源和观察者之间发生相对运动而产生的，发生多普勒效应时，波源的频率不改变．因此，A、B错，C正确．一切波都能发生多普勒效应，D错．]2．C [根据多普勒效应现象，当火车运动方向靠近养护人员时，他听到的声音音调较高，火车远离养护人员时，他听到的声音音调较低．]3．B [由于声波的速度由介质决定，故V不变，据多普勒效应可知，当声源接近接收器时接收到的频率变高，ν增加，故B项正确．]4．BD [当观察者与声源相向运动时，观察者接收到的声波的个数增多，所以观察者接收的频率升高，听到乐音的音调比原来要高．当观察者与声源背向运动时，观察者接收到的声波的个数减少，所以观察者接收到的频率降低，听到乐音的音调比原来降低了．综上所述，正确选项为B、D.]5．C 6.D7．AC [人听到的声音的频率越来越低，声源远离观察者，且远离的速度越来越大，也就是加速远离，所以A、C正确．]8．ABD [凡是波都具有多普勒效应，因此利用光波的多普勒效应便可测定遥远星体相对地球远离的速度，故A选项正确．被反射的电磁波，相当于一个运动的物体发出的电磁波，其频率发生变化，由多普勒效应的计算公式可以求出运动物体的速度，故B选项正确．对于C选项，铁路工人是根据振动的强弱而对列车的运动情况做出判断的，故不正确．炮弹飞行，与空气摩擦产生声波，人耳接收到的频率与炮弹的相对运动方向有关，故D选项正确．]。

更上一层楼基础·巩固1.火车驶近我们时，汽笛的音调听起来比火车静止时汽笛的音调_______________，这时，人耳感觉到的频率比汽笛发出的频率________________.答案：变高增大了2。

波源的频率等于单位时间内波源______________的个数,观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的______________的个数.答案:发出的完全波完全波3.有一种用钢丝操纵做圆周飞行的模型飞机，装有两冲程的活塞式发动机作为动力。

操纵者站在圆心，在他听来，发动机工作时发出的声音是平稳不变的。

场边的观察者则听到发动机的声音忽高忽低地做周期性变化，这是由于______________，这种现象叫做______________。

答案：声源和观察者有相对运动多普勒效应4。

当波源相对于介质不动，观察者向波源运动时，观察者接收到的频率______________（填“大于”“小于"或“等于”）波源频率;当观察者远离波源时，观察者接收到的频率________________（填“大于”“小于”或“等于"）波源频率；当观察者相对于介质不动，而波源做远离观察者的运动时，观察者接收到的频率______________.答案:大于小于变小5.当火车进站鸣笛时，我们在车站听到的声调( )A。

变低B。

不变C。

变高D。

不知声速与车速，无法判断答案：A6。

下面说法中正确的是( ）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解析：当声源和观察者之间有相对运动时，会发生多普勒效应，C 选项正确.但声源的频率并没有发生变化，A选项错，多普勒效应产生的本质是观察者接收的频率不等于波源频率，它首先由奥地利科学家多普勒发现，B、D选项正确.答案：BCD7。

5多普勒效应6惠更斯原理记一记多普勒效应惠更斯原理知识体系3个概念——多普勒效应、波面和波线1个原理——惠更斯原理辨一辨1.发生多普勒效应时，波源的频率发生了变化．(×)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．利用超声波的多普勒效应可以测车辆速度．(√)4．人们可以根据接收到太阳光的频率变小判断太阳离地球远去．(√)5．在医学上，医生根据超声波的多普勒效应测量血流速度．(√)6．波发生反射和折射时波的频率都不变，但波长、波速均发生变化．(×)7．波的折射现象和反射现象都可以用惠更斯原理解释．(√)想一想1.炮弹由远处飞来从头顶呼啸而过的整个过程中，我们所听到的音调会发生怎样的变化？为什么？提示：波源与观察者距离的变化会引起接收频率的变化，频率的变化会引起音调的变化，由于炮弹离我们先变近后变远，所以音调先变高后变低．2．人们听不清对方说话时，除了让一只耳朵转向对方，还习惯性地把同侧的手附在耳旁，这样做是利用声波的什么特点提高耳朵的接收能力？提示：在耳廓原有形状、面积的基础上增加一个手的面积是为了增加波的反射来提高耳朵的接收能力．3．对着山崖或高墙说话时，能听到回声；夏日的雷声在云层间轰鸣不绝，你知道这是怎么回事吗？提示：这两种现象都是由于声波的反射造成的．思考感悟：练一练1.关于多普勒效应，下列说法中正确的是()A．发生多普勒效应时，波源频率发生了变化B．要发生多普勒效应，波源和观察者必须有相对运动且两者间距发生变化C．火车向你驶来时，你听到的汽笛声音调变低，火车离你远去时，你听到的汽笛声音调变高D．只有声波才能发生多普勒效应解析：发生多普勒效应时，波源频率并没有发生变化，波源和观察者必须有相对运动，且两者间距发生变化才造成听起来频率变化，A项错误，B项正确；根据多普勒效应可知，当波源和观察者间距变小，观察者接收到的频率一定比波源频率高．当波源和观察者间距变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低，C 项错误；所有波都能发生多普勒效应，D项错误．答案：B2．平直公路上，汽车正在匀速远离，用多普勒测速仪向其发出频率为f0的超声波，被汽车反射回来的超声波的频率随汽车运动位移变化的图象，正确的是()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，汽车反射波的频率应该小于发出波的频率，D项正确．答案：D3．(多选)下列说法正确的是()A．波线表示波的传播方向B．波面表示波的传播方向C．只有横波才有波面D．波传播中某时刻任一波面上各子波波面的包络面就是新的波面解析：波线表示波的传播方向，故A项正确，B项错误；所有的波都具有波面，故C项错误；由惠更斯原理可知，D项正确．答案：AD4．关于波的反射与折射，下列说法正确的是()A．入射波的波长一定等于反射波的波长，其频率不变B．入射波的波长一定小于反射波的波长，其频率不变C．入射波的波长一定大于折射波的波长，其频率不变D．入射波的波长一定小于折射波的波长，其频率不变解析：入射波与反射波在同种介质中波速相同，频率由波源决定，频率相同，由v＝λf知波长相同，A项正确，B项错误；因不知介质情况，入射波与折射波波长无法比较，C、D两项错误．答案：A5．(多选)以下关于波的认识，正确的是()A．潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的反射原理B．隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的C．雷达的工作原理是利用波的干涉D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象解析：潜艇探测周围物体利用了反射原理，A项正确；隐形飞机可以减少波的反射，B项正确；雷达工作原理利用了波的反射，C项错误；水波的传播方向发生变化，属于波的折射，D项正确．答案：ABD要点一多普勒效应1.(多选)下列哪些现象是多普勒效应()A．远去的汽车声音越来越小B．炮弹迎面飞来，声音刺耳C．火车向你驶来时，音调变高；离你而去时，音调变低D．大风中，远处人的说话声时强时弱解析：A项和D项中所说的现象是能量传递的问题，不是多普勒效应．B、C两项所发生的现象是多普勒效应．答案：BC2．(多选)下列说法中正确的是()A．根据惠更斯原理可知，介质中任一波面上的各点，都可以看做发射子波的波源B．惠更斯原理只能解释球面波的传播，不能解释平面波的传播C．若知道某时刻一列波的某个波面的位置，由惠更斯原理就可以确定波的传播方向D．惠更斯原理不但可以解释波的直线传播，还可以解释波的反射与折射等相关现象解析：惠更斯原理将介质中任一波面上的各点看做发射子波的波源，可以解释波传播中的包括反射、折射在内的传播规律，故A、D两项正确．答案：AD3．(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．频率不变解析：渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，波速由介质决定，所以被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比波速不变，根据声音的多普勒效应，声源移向观察者时接收频率变高，所以被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比频率变高．答案：BC4．(多选)如图所示，将上下振动的振针水平移动，移动过程中在水面上形成了如图所示的水波图形，下列说法正确的是() A．振针向右移动B．振针向左移动C．在A处的观察者，接收到的水波频率变小D．在A处的观察者，接收到的水波频率变大解析：振针(波源)前进方向上的水波变得密集，在其反方向的水波变得稀疏，因此振针向右移动；由于波源远离观察者时，水波波长变长，观察者接收到的频率变小，故A、C两项正确．答案：AC5．(多选)火车上有一个声源发出频率一定的音乐．当火车静止，观察者也静止时，观察者听到并记住了这个音乐的音调．以下情况中，观察者听到这个音乐的音调比原来降低的是() A．观察者静止，火车向他驶来B．火车静止，观察者乘汽车向着火车运动C．观察者静止，火车离他远去D．火车静止，观察者乘汽车远离火车运动解析：根据多普勒效应可知，当波源和观察者间距离变小，观察者接收到的频率一定比波源频率高；当波源和观察者间距离变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低．观察者听到这个音乐的音调比原来降低，即接收到的声波频率降低，说明观察者和火车之间的距离在变大．故A、B两项错误，C、D两项正确．答案：CD要点二惠更斯原理6.(多选)对惠更斯原理的理解，下列说法正确的是()A．同一波面上的各质点振动情况完全相同B．同一波面上的各质点振动情况可能不相同C．球面波的波面是以波源为中心的一个个球面D．无论怎样的波，波线始终和波面垂直解析：按照惠更斯原理：波面是由任意时刻振动情况完全相同的点构成的面，故A项正确，B项错误；由波面和波线的概念，不难判定C、D两项正确．答案：ACD7．(多选)下列关于惠更斯原理的说法正确的是()A．惠更斯原理能够解释波的反射现象和折射现象B．惠更斯原理能够解释波的衍射现象C．介质中任何一个波面的各点，都可以看成发射子波的波源D．惠更斯原理能够解释衍射现象与障碍物或孔的大小的关系解析：惠更斯原理解释了波的传播相关的问题，所以能够解释波的反射现象和折射现象，故A项正确；同样对波的衍射现象，惠更斯原理也可以解释，但不能解释衍射现象与孔或障碍物大小的关系，故B项正确，D项错误；由惠更斯原理可知，C项正确．答案：ABC8．图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则()A．2与1的波长、频率相等，波速不等B．2与1的波速、频率相等，波长不等C．3与1的波速、频率、波长均相等D．3与1的频率相等，波速、波长均不等解析：波线1、2都在介质a中传播，故1、2的频率、波速、波长均相等，A、B两项错误；波线1、3是在两种不同介质中传播，波速不同，但波源没变，因而频率相等，由λ＝vf得波长不同，故C项错误，D项正确．答案：D9．某测量员利用回声测距，他站在两平行墙壁间某一位置鸣枪，经过1 s第一次听到回声，又经过0.5 s再次听到回声，已知声速为340 m/s，则两墙壁间的距离为多少？解析：设测量员离较近的墙壁的距离为x，则他离较远的墙壁的距离为s－x,2x＝v t1,2(s－x)＝v(t1＋Δt)，其中Δt＝0.5 s，t1＝1 s，代入数据得：s＝425 m.答案：425 m基础达标1.人在室内讲话的声音比在室外空旷处讲话声音要洪亮，是因为()A．室内空气不流动B．室内声音多次反射C．室内声音发生折射D．室内物体会吸收声音解析：在空旷处讲话，声波绝大部分向远处传播而一小部分传入人耳，在室内讲话，除有声波直接传入耳朵外，向外传播的声波被墙等物体反射也传入耳朵，所以显得比较洪亮．B项正确．答案：B2．(多选)下列说法中不正确的是()A．只有平面波的波面才与波线垂直B．任何波的波线与波面都相互垂直C．任何波的波线都表示波的传播方向D．有些波的波面表示波的传播方向解析：不管是平面波，还是球面波，其波面与波线均垂直，A 项错误，B项正确；波线表示波的传播方向，C项正确，D项错误．答案：AD3．同一音叉发出的声波在水和空气中传播，某时刻的波形曲线如图所示，以下说法正确的是()A．声波在水中波长较大，b是水中声波的波形曲线B．声波在空气中波长较大，b是空气中声波的波形曲线C．水中质点振动频率较高，a是水中声波的波形曲线D．空气中质点振动频率较高，a是空气中声波的波形曲线解析：波的频率取决于波源的振动频率，与介质无关，故同一音叉发出的声波在水中与在空气中传播时频率相同．但机械波在介质中传播的速度只取决于介质性质，与波的频率无关，声波在水中传播的速度大于在空气中传播的速度．由v＝fλ知，声波在水中的波长应较大，对应于题图中波形曲线b，故只有A项正确．答案：A4．(多选)如图所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，下列关于女同学的感受的说法正确的是()A．女同学从A向B运动过程中，她感觉哨声音调变高B．女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变高C．女同学在C点向右运动时，她感觉哨声音调不变D．女同学在C点向左运动时，她感觉哨声音调变低解析：女同学荡秋千的过程中，只要她有向右的速度，她都有靠近声源的运动，根据多普勒效应，她都感到哨声音调变高；反之女同学向左运动时，她感到音调变低，选项A、D两项正确，B、C两项错误．答案：AD5．(多选)下列说法中正确的是()A．入射波的波长和反射波的波长相等B．入射波的波长大于折射波的波长C．入射波的波长小于折射波的波长D．入射波和折射波频率相同解析：机械波在发生折射时，波的频率不变，但波速和波长都发生变化，但因介质不确定，无法确定入射波和折射波的波长大小关系，故B、C两项错误，D项正确；因入射波和反射波在同一介质中，波速和频率均相同，因此，入射波的波长和反射波的波长相等，A项正确．答案：AD6．(多选)下列关于多普勒效应的说法，正确的是()A．医院检查身体的“B超”仪运用了多普勒效应原理B．不仅机械波，电磁波和光波也会发生多普勒效应C．由地球上接收到遥远天体发出的光波发生“红移”现象(各条谱线的波长均变长)，可以判断遥远天体正靠近地球D．静止的观察者听到某个单一频率声源发出的声音频率越来越高，说明声源正在远离观察者解析：医院检查身体的“B超”仪是通过测出反射波的频率变化来确定血流的速度，显然是运用了多普勒效应原理，A项正确；多普勒效应是波特有的现象，B项正确；当波源与观察者相互靠近时，观测到的频率增加，反之，当波源与观测者相互远离时，观测到的频率减小，D项错误；“红移”现象中各条谱线的波长均变长．即频率变小，因此遥远天体应正在远离地球，C项错误．答案：AB7．频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动．以u表示声源的速度，v表示声波的速度(u＜v)，f表示接收器接收到的频率．若u增大，则()A．f增大，v增大B．f增大，v不变C．f不变，v增大D．f减小，v不变解析：由于声波的速度只由介质决定，故v不变，根据多普勒效应可知，当声源接近接收器时接收到的频率变高，f增大，故B项正确．答案：B8．(多选)下列说法正确的是()A．波发生反射时，波的频率不变，波速变小，波长变短B．波发生反射时，波的频率、波长、波速均不变C．波发生折射时，波的频率不变，但波长、波速发生变化D．波发生折射时，波的频率、波长、波速均发生变化解析：波发生反射时，波在同一种介质中传播，频率、波长和波速均不变，A项错误，B项正确；波发生折射时，是从一种介质传播到另一种介质，波速发生变化，波的频率由波源决定，所以波的频率不变，由公式v＝λf可知，波长发生变化，D项错误，C项正确．答案：BC9．(多选)假如一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300 Hz，在汽车向你驶来又擦身而过的过程中，下列说法正确的是()A．当汽车向你驶来时，听到喇叭声音的频率大于300 HzB．当汽车向你驶来时，听到喇叭声音的频率小于300 HzC．当汽车和你擦身而过后，听到喇叭声音的频率大于300 Hz D．当汽车和你擦身而过后，听到喇叭声音的频率小于300 Hz 解析：当汽车向你驶来时，两者距离减小，相同时间内接收到的声波个数增多，频率升高，将大于300 Hz，故A项正确；当汽车和你擦身而过后，两者距离变大，相同时间内接收到的声波个数减少，频率降低，将小于300 Hz，故D项正确．答案：AD10．蝙蝠在洞穴中飞来飞去时，它利用超声脉冲导航非常有效，这种超声脉冲是持续1 ms或不到1 ms的短促发射，且每秒重复发射几次．假定蝙蝠的超声脉冲的发射频率为39 000 Hz，在一次正朝着表面平直的墙壁飞扑的期间，则下列判断正确的是() A．墙壁接收到的超声脉冲频率等于39 000 HzB．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于墙壁接收的频率C．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于墙壁接收的频率D．蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于39 000 Hz解析：由于蝙蝠向墙壁靠近，所以墙壁接收的频率大于39 000 Hz，蝙蝠接收到墙壁反射回来的超声脉冲频率也大于墙壁接收的频率，故C项正确．答案：C能力达标11.在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v＝200 m/s，已知t＝0时波刚好传播到x＝40 m处，如图所示．在x＝400 m处有一接收器(图中未画出)，则下列说法正确的是()A．波源开始振动时方向沿y轴正方向B．从t＝0开始经0.15 s，x＝40 m处的质点运动的路程为0.6mC．接收器在t＝2 s时才能接收到此波D．若波源向x轴正方向运动，接收器收到的波的频率可能为9 Hz解析：由题图知，x＝40 m处的质点的起振方向向下，则波源的起振方向也向下(y轴负向)，A项错误；由图知λ＝20 m，A＝10cm，T＝λv＝0.1 s，而Δt1＝0.15 s＝32T，所以x＝40 m处的质点0.15s运动的路程为s＝32×4A＝6A＝60 cm＝0.6 m，B项正确；波由x＝40 m处传到x＝400 m处所需时间Δt＝Δxv＝360200s＝1.8 s，C项错误．当波源向x轴正向运动时，波源将靠近接收器，此时接收器收到的波的频率将大于波源的频率，即接收频率将高于10 Hz，D项错误．答案：B12.如图所示为产生机械波的波源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)波源正在向哪处移动()A．A B．BC．C D．D(3)观察到波的频率最低的位置是()A．A B．BC．C D．D解析：题图表示的是多普勒效应，波源的左边波长较小，说明波源正向左运动，因此A处接收到的频率最高，B处接收到的频率最低．答案：(1)D(2)A(3)B13．由波源S发出的波某一时刻在介质平面中的情形如图所示，实线为波峰，虚线为波谷．设波源频率为20 Hz，且不运动，而观察者在1 s内由A运动到B，观察者在1 s内接收到多少个完整波？设波速为340 m/s，则要让观察者完全接收不到波，他每秒要运动多远？解析：观察者在单位时间内接收到的完整波的个数，就等于观察者接收到的频率．如果观察者不动，则1 s内观察者接收的完整波的个数应为20个．然而在观察者从A运动到B的过程中，所能接收到的完整波的个数正好比不运动时少1个，即他只接收到19个完整波．要想让观察者完全接收不到波，他必须随同所在的波峰或波谷一起运动并远离波源．由s＝v t得s＝340×1 m ＝340 m，即观察者每秒要远离波源运动340 m.答案：19个340 m14．一列声波在空气中的波长为0.2 m．当该声波从空气中以某一角度传入介质Ⅱ中时，波长变为0.6 m，如图所示，若空气中的声速是340 m/s.求：(1)该声波在介质Ⅱ中传播时的频率；(2)该声波在介质Ⅱ中传播的速度；(3)若声波垂直进入介质Ⅱ，经0.4 s返回空气，则介质Ⅱ的深度为多少？解析：(1)声波在空气中传播时，由v＝λf得：f＝v1λ1＝3400.2Hz＝1 700 Hz.由于声波在不同介质中传播时，频率不变，所以声波在介质Ⅱ中传播时，频率为1 700 Hz.(2)由v＝λf得声波在介质Ⅱ中的传播速度为v2＝λ2f＝0.6×1 700 m/s＝1 020 m/s.(3)声波经t2＝0.2 s传至介质Ⅱ底部，故介质Ⅱ的深度h＝v2·t2＝1 020×0.2 m＝204 m.答案：(1)1 700 Hz(2)1 020 m/s(3)204 m。

课时12.5多普勒效应1.通过实验感受多普勒效应。

2.初步定性解释多普勒效应产生的原因。

3.了解生活中常见的多普勒效应现象及其应用。

重点难点:多普勒效应概念及对多普勒效应的理解。

教学建议:本节主要以声波为例介绍多普勒效应,声波的多普勒效应比较常见,易于被学生接受。

教材只对多普勒效应作定性的分析说明,使学生对多普勒效应有初步了解,教学中不宜作过多的理论引申。

多普勒效应在生活中普遍存在,随着科学技术的发展,它的应用日益广泛,如交通管理、医疗检查等。

给学生作些介绍,可以开阔他们的眼界。

导入新课:在日常生活中,我们都会有这样的经历,当一列鸣着汽笛的火车驶来时,会发现火车汽笛的音调变高;而当火车逐渐远离时,会发现火车汽笛的音调变低。

为什么会发生这种现象呢?1.多普勒效应奥地利物理学家多普勒发现,波源和观察者互相①靠近或互相②远离时,接收到的波的频率都发生变化。

这种现象叫作多普勒效应。

2.产生原因当波源与观察者相对静止时,接收的频率③等于(填“大于”“小于”或“等于”)波源振动的频率;当波源与观察者互相靠近时,接收的频率④大于(填“大于”“小于”或“等于”)波源振动的频率;当波源与观察者互相远离时,接收的频率⑤小于(填“大于”“小于”或“等于”)波源振动的频率。

3.应用交通警车通过分析行进中车辆的反射波频率的⑥变化来确定车辆的速度;通过运动天体与地球某元素发射的光波的⑦频率对照可以确定天体的速度;医生向人体发射频率已知的超声波,通过测定血流反射波的⑧频率变化,就能知道血流速度,检查病变。

1.教材中用蜂鸣器做演示实验时,几米之外的人听到的声音有什么特征?解答:蜂鸣器音调忽高忽低。

2.波源与观察者距离变化时接收到的波的频率发生变化的现象,是谁发现的?解答:奥地利物理学家、数学家和天文学家多普勒。

3.发生多普勒现象时,波源的频率是否变化?解答:波源的频率是不变的。

主题1:多普勒效应问题:(1)我们在剧场听演唱会时,听到的声音频率与声源的频率是不是一致的?(2)我们乘坐火车出行,当我们乘坐的火车鸣笛时,火车静止不动和快速行驶两种状态下,我们听到的笛声频率是不是一样的?当与另一列高速行驶且正鸣笛的火车擦肩而过时,我们听到的笛声频率又是如何的?(3)当波源不动,观察者运动时,观察者接收到的频率会怎样变化?(4)当观察者不动,波源运动时,观察者接收到的频率会怎样变化?解答:(1)听到的声音频率与声源的频率是一致的。

5.多普勒效应1.关于多普勒效应,以下说法中正确的有()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.产生多普勒效应的缘由是波源的频率发生了变化D.产生多普勒效应的缘由是观看者观看到的频率发生了变化解析:多普勒效应是波动共有的特征,无论是机械波、电磁波,还是光波都会发生多普勒效应,产生多普勒效应的缘由是观看者观看到的频率发生了变化,而波源的频率不变,故B、D项正确,A、C项错误。

答案:BD2.假如一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300 Hz,在汽车鸣着喇叭向你驶来又擦身而过的过程中,下列说法正确的是()A.当汽车向你驶来时,听到喇叭声音的频率大于300 HzB.当汽车向你驶来时,听到喇叭声音的频率小于300 HzC.当汽车和你擦身而过后,听到喇叭声音的频率大于300 HzD.当汽车和你擦身而过后,听到喇叭声音的频率小于300 Hz解析:当汽车向你驶来时,两者距离减小,你接收的声波个数增多,频率上升,将大于300 Hz,故A选项正确;当汽车和你擦身而过后,两者距离变大,你接收的声波个数削减,频率降低,将小于300 Hz,故D选项正确。

答案:AD3.火车上有一个声源发出频率肯定的乐音。

当火车静止、观看者也静止时,观看者听到并记住了这个乐音的音调。

以下状况中,观看者听到这个乐音的音调比原来降低的是()A.观看者静止,火车向他驶来B.观看者静止,火车离他驶去C.火车静止,观看者乘汽车驶向火车D.火车静止,观看者乘汽车远离火车解析:当观看者与声源相向运动时,观看者接收到的声波的个数增多,所以观看者接收到的频率上升,听到乐音的音调比原来要高。

当观看者与声源背向运动时,观看者接收的声波的个数削减,所以观看者接收到的频率降低,听到乐音的音调比原来降低了。

综上所述,选项B、D正确。

答案:BD4.频率肯定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动。

以u表示声源的速度,v表示声波的速度(u<v),f表示接收器接收到的频率。

5.多普勒效应基础巩固1关于多普勒效应,下列说法正确的是()A.多普勒效应是由波的干涉引起的B.多普勒效应说明波源的频率发生改变C.多普勒效应是由于波源和观察者之间有相对运动而产生的D.多普勒效应是一种听觉上的错觉,没有实际意义解析：波源和观察者有相对运动时,就会产生多普勒效应,多普勒效应的应用很多,不能说没有实际意义,只有C项正确。

答案：C2下列事例中属于“多普勒效应”的运用的是()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.通过炮弹飞行的声音来判断炮弹是靠近还是远离答案：D3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。

答案：BC4一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.频率不变解析：波在同种介质中波速是一定值,选项A错误,选项B正确;根据多普勒效应知,被鱼群反射回来的超声波频率变高,选项C正确,选项D错误。

答案：BC5频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动。

以u表示声源的速度,v表示声波的速度(u<v),f表示接收器接收到的频率。

若u增大,则()A.f增大,v增大B.f增大,v不变C.f不变,v增大D.f减小,v不变解析：当声源向着接收器运动的速度增大时,声源的频率不变,声波的传播速度不变,接收器接收到的频率增大。

故正确选项为B。

第5节多普勒效应【学习目标】1．了解多普勒效应，初步理解多普勒效应的产生原因。

2．能运用多普勒效应解释一些物理现象，了解多普勒效应的应用。

【新知新学】一、多普勒效应当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。

二、多普勒效应产生的原因1．当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，观察者观测到的频率波源振动的频率。

2．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，观测到的频率；反之，当波源与观察者互相远离时，观测到的频率。

三、多普勒效应的应用1．测车辆速度：交通警察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，就可以算出星球靠近或远离我们的速度。

3．测血流速度：医生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，就能知道血流的速度。

【合作探究】多普勒效应的理解及应用(1)多普勒效应的产生原因是什么？(2)发生多普勒效应时，若接收频率变小，说明波源和观察者距离如何变化？例1、公路巡警车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，巡警车向前方在同一车道上的一辆轿车发出一束已知频率的电磁波，结果该电磁波被此辆轿车反射回来时，巡警车接收到的电磁波频率比发出时低。

(1)此现象属于()A．波的衍射B．波的干涉C．多普勒效应D．波的反射(2)若该路段限速为100 km/h，则轿车是否超速？(3)若轿车以20 m/s的速度行进，反射回的电磁波频率应怎样变化？例2、如图所示，O是一个声波的波源，发出的一系列声波为如图所示的一组圆面，A、B是两个观察者的位置，则下列叙述正确的是()A．波源正向A点移动，A处听到的音调较高B．波源正向A点移动，B处听到的音调较高C．波源正向B点移动，A处听到的音调较高D．波源正向B点移动，B处听到的音调较高例3、(多选)如图所示，在原点处做简谐运动的波源产生的机械波沿x轴正方向传播，波速v＝400 m/s。

第十二章机械波5 多普勒效应课后篇巩固提升1.下面说法正确的是( )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,观察者观察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,会发生多普勒效应,故选项C正确;但声源的频率并没有发生变化,故选项A错误;多普勒效应产生的本质是观察者观察到的频率不等于波源频率,它首先由奥地利物理学家多普勒发现,故选项B、D正确。

2.下列关于多普勒效应的说法正确的是( )A.只要波源在运动,就一定能观察到多普勒效应B.如果声源静止,就观察不到多普勒效应C.当声源朝着观察者运动时,声源的频率变高D.当声源相对于观察者运动时,观察者听到的声音的频率可能变高,也可能变低,波源与观察者距离不一定变化,不一定发生多普勒效应,故选项A错;声源静止时,若观察者相对声源运动,能发生多普勒效应,故选项B错;声源朝着观察者运动时,声源频率不变,观察者接收到的频率变高,故选项C错;声源相对观察者运动时,二者距离可能增大,也可能减小,故观察者接收到的频率可能变低,也可能变高,故选项D对。

3.(海南卷)警车向路上的车辆发射频率已知的超声波,同时探测反射波的频率。

下列说法正确的是( )A.车辆匀速驶向停在路边的警车,警车探测到的反射波频率增高B.车辆匀速驶离停在路边的警车,警车探测到的反射波频率降低C.警车匀速驶向停在路边的汽车,探测到的反射波频率降低D.警车匀速驶离停在路边的汽车,探测到的反射波频率不变,波源靠近观察者,观察者接收到的频率就会变大,远离观察者,接收到的频率就会变小,故AB正确。

4.当人听到声音的频率越来越低时,可能的原因是( )A.声源和人都是静止的,声源振动的频率越来越低B.人静止,声源远离人做匀速直线运动,声源振动的频率不变C.人静止,声源远离人做匀加速直线运动,声源振动的频率不变D.人静止,声源远离人做匀减速直线运动,声源振动的频率不变,声源远离观察者,且远离的速度越来越大,也就是加速远离。

高中物理学习材料桑水制作12.5 多普勒效应12.6 惠更斯原理同步练习1．下列关于多普勒效应的说法中，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．如果声源静止，就观察不到多普勒效应C．当声源朝靠近观察者运动时，声源的频率不变D．当声波远离观察者运动时，观察者接收到的频率变低E．当声源相对于观察者运动时，观察者听到的声音的频率可能变高，也可能变低【答案】CDE2．声波从声源发出，在空中向外传播的过程中( )A．波速不变B．频率不变C．振幅在逐渐变小 D．波长在逐渐变小E．波长在逐渐变大【答案】ABC3．如图12­5­7所示，在原点处做简谐运动的波源产生的机械波沿x轴正方向传播，波速v＝400 m/s.为了接收信号，在x＝400 m处放置一接收器A(图中未标出)．已知t＝0时，波已经传播到x＝40 m，则下列说法中正确的是( )图12­5­7A．波源振动的周期为0.05 sB．x＝40 m处的质点在t＝0.5 s时位移为零C．接收器在t＝1.0 s时才能接收到此波D．若波源向x轴负方向移动，则接收器接收到的波的频率将小于20 HzE．接收器接收到的频率与波源的运动方向无关【答案】ABD4．频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动，以u表示声源的速度，v表示声波的速度(u＜v)，γ表示接收器接收到的频率，若u增大，则γ________，v________. ．【答案】增大不变5．一列波在第一种均匀介质中的波长为λ1，在第二种均匀介质中的波长为λ2，且λ1＝3λ2，那么波在两种介质中的频率之比为________，波速之比为________．【答案】1∶1 3∶16．当一个探险者进入一个山谷后，为了估测出山谷的宽度，他吼一声后，经过0.5 s听到右边山坡反射回来的声音，又经过1.5 s后听到左边山坡反射回来的声音，若声速为340 m/s，则这个山谷的宽度约为多少？【答案】425 m7.如图12­5­8所示，由波源S发出的波某一时刻在介质平面中的情形，实线为波峰，虚线为波谷，设波源频率为20 Hz，且不运动，而观察者在1 s内由A运动到B，观察者接收到多少个完全波？设波速为340 m/s，则要让观察者完全接收不到波，他每秒要运动多少米？图12­5­8【答案】19个340 m[能力提升]8．如图12­5­9所示是一波源O做匀速直线运动时在均匀介质中产生球面波的情况，则( )图12­5­9A．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，波的频率变高D．在b处观察，波的频率变低E．在b处观察波的频率变高【答案】ACD9．如图12­5­10所示，图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则( )图12­5­10A．2与1的波长、频率、波速都相等B．2与1的波速、频率相等，波长不等C．3与1的波速、频率、波长均相等D．3与1的频率相等，波速、波长均不等E．3与2的频率相等【答案】ADE10．有一辆汽车以15 m/s的速度匀速行驶，在其正前方有一陡峭山崖，汽车鸣笛2 s后司机听到回声，此时汽车距山崖的距离有多远？(v声＝340 m/s)【答案】325 m11．渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位．已知某超声波频率为1.0×105 Hz，某时刻该超声波在水中传播的波动图象如图12­5­11所示.图12­5­11(1)从该时刻开始计时，画出x＝7.5×10－3m处质点做简谐运动的振动图象(至少一个周期)．(2)现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4 s，求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群的运动)．【解】 (1)如图所示．(2)由波形图读出波长λ＝15×10－3m ，由波速公式得v ＝f λ……①， 鱼群与渔船的距离为x ＝12vt ……②，联立①②式，代入数据得x ＝3 000 m.。