2019高中物理第十二章第5节多普勒效应讲义（含解析）新人教版

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1、多普勒效应一、多普勒效应及产生原因┄┄┄┄┄┄┄┄①1．多普勒效应(1)音调：音调由频率决定，频率高则音调高，频率低则音调低。(2)多普勒效应：波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的波的频率都会发生变化的现象。2．多普勒效应产生的原因(1)波源与观察者相对静止时，1s内通过观察者的波峰(或密部)的数目是一定的，观察到的频率等于波源振动的频率。(2)当波源与观察者相向运动时，1s内通过观察者的波峰(或密部)的数目增加，观察到的频率增加；反之，当波源与观察者互相远离时，观察到的频率变小。[注意]发生多普勒效应时，波源与观察者一定有相对运动，而与波源到观察者的距离无关。①[判一判

2、]1．发生多普勒效应时，波源的频率没有发生变化(√)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．只有横波才能发生多普勒效应(×)4．只有声波才能发生多普勒效应(×)二、多普勒效应的应用┄┄┄┄┄┄┄┄②1．测车辆速度：交警向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少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频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，可得星球的速度。3．测血流速度：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，就可得血流速度。[说明

3、]　多普勒效应与“红移”光波与声波的不同之处在于，光波频率的变化使人感觉到的是颜色的变化。如果恒星远离我们而去，则光的谱线就向红光方向移动，称为“红移”。“红移现象”是宇宙大爆炸理论的一个有力证据。②[选一选]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．声波的衍射现象解析：选B　根据火车笛声音调的变化，由多普勒效应即可判断火车行驶的方向，选项B正确。1.对波源频率和接收频率的理解2．对音调的理解音调由频率决定，频率高则音调高，频率低则音调低。观察者听到的声音的音调，是由观察者接收到

4、的频率，即单位时间内接收到的完全波的个数决定的。[典型例题]例1.蝙蝠在洞穴中飞来飞去时，它利用的超声脉冲导航非常有效。这种超声脉冲是持续1ms或不到1ms的短促发射脉冲波，且每秒重复发射几次。假定蝙蝠的超声脉冲发射频率为39000Hz，在一次正朝着表面平直的墙壁飞扑期间，下列判断正确的是(　　)A．墙壁接收到超声脉冲频率等于39000HzB．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39000Hz[解析]　蝙蝠在靠近墙壁运动，所以相当于波源在靠近接收器，故墙壁

5、接收到的超声脉冲频率大于39000Hz，A错误；蝙蝠相对墙壁的运动与墙壁反射回来的超声波是相向运动的关系，所以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，B错误，C正确；蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于39000Hz，D错误。[答案]　C[点评]由多普勒效应判断波源频率f源和观察者接收到的频率f观之间的大小关系时，只需比较波源或观察者的运动方向或距离变化。当两者间距离增大时，f源＞f观，当两者间距离减小时，f源

6、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解析：选B　旋转过程中，声源(蜂鸣器)与观察者(同学们)的距离有时近，有时远，发生多普勒效应，D错误；蜂鸣器发出声波的频率不变，只是同学们听到的声音频率变化了，A错误，B正确；当蜂鸣器远离观察者时，听到声音的频率变小即音调变低，C错误。1.相对位置变化与频率的关系相对位置图示结论波源S和观察者A相对介质不动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若靠近波源，由A→B，则f波源＜f观

7、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→S2f波源＜f观察者，音调变高2.成因归纳根据以上分析可以知道，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。[典型例题]例2.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。(1)此现象属于(　　)A．波的衍射　　　　　　　B．波的