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3.5多普勒效应学案
一学科核心素养
物理观念：通过实验认识多普勒效应。
科学思维：能解释多普勒效应产生的原因。
科学探究：能用多普勒效应解释有关问题。
科学态度与责任：培养学生善于发现生活中物理规律的习惯，养成严谨的科学态度。
二学习重难点
重点：能解释多普勒效应产生的原因。能用多普勒效应解释有关问题。
难点：能解释多普勒效应产生的原因。能用多普勒效应解释有关问题。
三课前预习
1.
（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、D点）。
（3）观察到波的频率最低的点是___________（选填A、B、C、D点）。
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波，如果该波被轿车反射回来时，巡警车接收到的波的频率比发出时低。
（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）若轿车以20m/s的速度行进，反射回的波的频率应________。（填“偏高”或“偏低”）
3．如图表示产生机械波的波源做匀速运动的情况，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．点 B．点 C．点 D．点
（3）观察到的波的频率最小的点是( )。
A．点 B．点 C．点 D．点
4．多普勒效应的成因分析
（1）接收频率：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。
（2）当波源与观察者相互______时，观察者接收到的频率大于波源发出的频率，当波源与观察者相互_____时，观察者接收到的频率小于波源发出的频率。
5．某物体发出的声音在空气中的波长为1 m，波速为340 m/s，在海水中的波长为4.5 m。
(1)该波的频率为___________Hz，在海水中的波速为___________m/s。
(2)若物体在海面上发出的声音经0.5 s听到回声，则海水深为多少___________？
(3)若物体以5 m/s的速度由海面向海底运动，则经过多长时间听到回声___________？
6．多普勒效应：波源与观察者相互靠近或者相互远离时，接收到的波的________都会发生变化的现象。
7．多普勒效应产生的原因：
（1）当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________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“减小”），观测到的频率________（选填“增加”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“增加”或“减小”）。
四自我检测
1．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，同学们听到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．蜂鸣器音调变低时，一定是向学生的方向运动
D．音调的忽高忽低是由波的干涉造成的
2．关于多普勒效应的应用，下列说法中错误的是（　　）
A．发现星系谱线的“红移”现象
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
3．停在路边的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。若车辆匀速驶向停在路边的警车，则警车探测到的反射波频率（　　）
A．增高 B．降低 C．不变 D．先增高后降低
4．下列说法正确的是（　　）
A．在波的传播方向上，某个质点的振动速度就是波的传播速度
B．在同一教室内，由于教师讲课的声波是纵波，其中高音和低音部分传播速度是不同的
C．声源与观察者相互靠近时，观察者所接收的声波频率小于声源发出的声波频率
D．向人体内发射频率已知的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”，利用的是多普勒效应原理
5．下列关于简谐振动和机械波的说法正确的是（　　）
A．一弹簧连接一物体沿水平方向做简谐运动，则该物体做的是匀变速直线运动
B．大街上警车尖叫着从行人旁疾驰而去，行人听到警笛声音由高变低，可利用此现象的原理来进行测速
C．单摆在周期性的外力作用下做受迫运动，则外力的频率越大，单摆的振幅越大
D．机械波在某种介质中传播时，在一个周期内，振动质点走过的路程等于一个波长
6．一架低空飞行的飞机，从远处水平匀速地飞至某同学头顶上空，若飞机振动的频率始终不变，从听到声音至飞机飞临该同学头顶上空时刻前，他听到的飞机声音的音调（即频率）（　　）
A．不变，且一直与飞机实际发出的声音音调相同
B．不变，且一直比飞机实际发出的声音音调低
C．不变，且一直比飞机实际发出的声音音调高
D．一直比飞机实际发出的声音音调高，但音调逐渐变低
7．分析下列物理现象，属于多普勒效应的是（　　）
A．夏天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝
B．“闻其声而不见其人”
C．围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音
D．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
8．关于多普勒效应，以下说法正确的有（　　）
A．只有机械波才能产生多普勒效应
B．电磁波不能产生多普勒效应
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接收到的频率发生了变化
9．下列选项与多普勒效应无关的是（　　）
A．科学家用激光测量月球与地球间的距离
B．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速
C．交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度
D．科学家通过比较星球与地球上同种元素发出光的频率来计算星球远离地球的速度
10．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．振针在向右移动
B．振针在向左移动
C．在A处的观察者，接收到的水波频率不变
D．在A处的观察者，接收到的水波频率变大
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。
三课前预习
1． D A B
2． C 偏高
3． D A B
4． 完全波 靠近 远离
5． 340 1530 382.5 m 0.498 s
6．频率
7． 一定 等于 增加 增加 减小
四自我检测
1．B
2．D
3．A
4．D
5．B
6．D
7．D
8．D
9．A
10．A
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