多普勒效應(yīng)【五大題型】（解析版）-2024-2025學(xué)年人教版高二物理選擇性必修第一冊(cè)專項(xiàng)復(fù)習(xí)

多普勒效應(yīng)【五大題型】

＞題型梳理

目錄

知識(shí)點(diǎn)1:多普勒效應(yīng)............................................................................1

【題型1多普勒效應(yīng)的理解】....................................................................2

【題型2多普勒效應(yīng)問(wèn)題的分析】................................................................4

【題型3由多普勒效應(yīng)判斷頻率變化】............................................................7

【題型4波源和觀察者相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)相關(guān)物理量的計(jì)算】..............................................9

知識(shí)點(diǎn)2:多普勒效應(yīng)的應(yīng)用.....................................................................11

【題型5多普勒效應(yīng)的應(yīng)用】...................................................................12

?舉一反三

知識(shí)點(diǎn)1：多普勒效應(yīng)

一、多普勒效應(yīng)的概念

1、波源頻率：波源完成一次全振動(dòng)，就向外發(fā)出一個(gè)波，稱為一個(gè)完全波，波源頻率就等于單位時(shí)間內(nèi)波

源發(fā)出的完全波的個(gè)數(shù)。

2、觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時(shí)間內(nèi)接收到的完全波的個(gè)數(shù)，觀察者接收到的聲音頻率決定了

觀察者所聽(tīng)到的聲音的音調(diào)。

3、多普勒效應(yīng)：波源與觀察者相互靠近或者相互遠(yuǎn)離時(shí)，接收到的波的頻率都會(huì)發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為

多普勒效應(yīng)。

二、發(fā)生多普勒效應(yīng)的條件

波源和觀察者在二者連線方向上有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

三、多普勒效應(yīng)的解釋

1、當(dāng)波源與觀察者相對(duì)靜止時(shí)，1S內(nèi)通過(guò)觀察者的波峰（或密部）的數(shù)目是一定的觀測(cè)到的頻率等于波源

振動(dòng)的頻率。

2、波源相對(duì)于介質(zhì)靜止，波速為V。

①當(dāng)觀察者向著波源以速度v觀運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收到的波的頻率增大，廣=二也〉:=/；

AA

②當(dāng)觀察遠(yuǎn)離波源時(shí)，觀察者接收到的波的頻率減小，/=上二隨＜上=/;

2A

③當(dāng)觀察者遠(yuǎn)離波源的速度大于等于波速時(shí)，觀察者將接收不到波。

3、波源相對(duì)于觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，可視為波源不動(dòng)，而觀察者相對(duì)于波源運(yùn)動(dòng)，結(jié)論同上。

四、兩種情況的接收頻率公式

1、觀察者靜止，波源相對(duì)觀察者運(yùn)動(dòng)

觀察者靜止，波源以速度v源接近觀察者時(shí)，此時(shí)觀察者接收到的波源的波長(zhǎng)為/'=2-v源T,波的傳

播速度為v,則在時(shí)間f內(nèi)，觀察者接收到的完全波的個(gè)數(shù)為N="=」一=」一=」一/，接

兄_L_2kv_v源

fff

受頻率為啟同理，波源遠(yuǎn)離觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)的接收頻率為啟=—^/。

'v-％n+n源

2、波源靜止，觀察者相對(duì)波源運(yùn)動(dòng)

波源靜止，觀察者以速度v觀接近波源時(shí)。

接收頻率為啟=二^里f,觀察者遠(yuǎn)離波源運(yùn)動(dòng)時(shí)的接收頻率為=三維f。

【注意】發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)，波源的頻率并沒(méi)有變化，是接收者接收到的頻率（單位時(shí)間內(nèi)接收到的完整

波的個(gè)數(shù)）發(fā)生變化（大于或小于波源頻率）。

【題型1多普勒效應(yīng)的理解】

【例1】（多選）（22-23高二上?廣東深圳?月考）在下列現(xiàn)象中，可以用多普勒效應(yīng)解釋的有（）

A.在空曠的山谷大喊能聽(tīng)到回音

B.超聲波被血管中的血流反射后，探測(cè)器接收到的超聲波頻率發(fā)生變化

C.觀察者聽(tīng)到遠(yuǎn)去的列車(chē)發(fā)出的汽笛聲，音調(diào)會(huì)變低

D.同一聲源發(fā)出的聲波，在空氣和水中傳播的速度不同

【答案】BC

【解析】A.在空曠的山谷大喊能聽(tīng)到回音，這是聲波的反射，故A錯(cuò)誤；

B.超聲波與血液中的血小板等細(xì)胞發(fā)生反射時(shí)，由于血小板的運(yùn)動(dòng)會(huì)使得反射聲波的頻率發(fā)生變化，是多

普勒效應(yīng)引起的，故B正確；

C.觀察者聽(tīng)到遠(yuǎn)去的列車(chē)發(fā)出的汽笛聲，由于列車(chē)和人的位置相對(duì)變化了，所以聽(tīng)得的聲音頻率發(fā)生了變

化，使得音調(diào)會(huì)變低，是多普勒效應(yīng)引起的，故c正確；

D.同一聲源發(fā)出的聲波，在空氣和水中傳播的速度不同，是由于介質(zhì)不一樣導(dǎo)致的，故D錯(cuò)誤。

故選BCo

【變式1-1］（多選）（22-23高二下?遼寧大連?月考）在下列現(xiàn)象中，可以用多普勒效應(yīng)解釋的有（）

A.雷雨天看到閃電后，稍過(guò)一會(huì)兒才能聽(tīng)到雷聲

B.超聲波被血管中的血流反射后，探測(cè)器接收到的超聲波頻率發(fā)生變化

C.同一聲源發(fā)出的聲波，在空氣和水中傳播的速度不同

D.測(cè)量星球上某些元素發(fā)出的光波的頻率，然后與地球上這些元素靜止時(shí)發(fā)光的頻率對(duì)照，就可以算

出星球靠近或遠(yuǎn)離我們的速度

【答案】BD

【解析】A.雷雨天看到閃電后，稍過(guò)一會(huì)兒才能聽(tīng)到雷聲是因?yàn)楣馑俅笥诼曀伲蔄錯(cuò)誤；

B.超聲波被血管中的血流反射后，由于血液流動(dòng)使反射的波的頻率發(fā)生改變，即探測(cè)器接收到的超聲波頻

率發(fā)生變化，屬于多普勒效應(yīng)，故B正確；

C.同一聲源發(fā)出的聲波，在空氣和水中傳播的速度不同，是因?yàn)椴煌橘|(zhì)中聲波的傳播速度不同，故C錯(cuò)

誤；

D.測(cè)量星球上某些元素發(fā)出的光波的頻率，然后與地球上這些元素靜止時(shí)發(fā)光的頻率對(duì)照，就可以算出星

球靠近或遠(yuǎn)離我們的速度，靠近則頻率變大，遠(yuǎn)離則頻率變小，屬于多普勒效應(yīng)。故D正確。

故選BDo

【變式1-2］（22-23高二下?北京海淀?期中）關(guān)于多普勒效應(yīng)的敘述，下列說(shuō)法正確的是（）

A.產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是波源頻率發(fā)生了變化

B.產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是觀察者和波源之間發(fā)生了相對(duì)運(yùn)動(dòng)

C.甲乙兩車(chē)相向行駛，兩車(chē)均鳴笛，且發(fā)出的笛聲頻率相同，乙車(chē)中的某旅客聽(tīng)到的甲車(chē)笛聲頻率低

于他聽(tīng)到的乙車(chē)笛聲頻率

D.波源靜止時(shí)，不論觀察者是靜止的還是運(yùn)動(dòng)的，觀察者聽(tīng)到的笛聲頻率都是相同的

【答案】B

【解析】ABD.產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是觀察者與波源之間發(fā)生了相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使觀察者接收到的波的頻率

與波源頻率不相同的現(xiàn)象，故AD錯(cuò)誤，B正確；

C.當(dāng)觀察者與波源接近時(shí)，觀察者接收到的波的頻率變大，乙車(chē)中乘客聽(tīng)到的甲車(chē)笛聲頻率應(yīng)大于聽(tīng)到的

乙車(chē)笛聲頻率，故C錯(cuò)誤；

故選B。

【變式1-3］（多選）（22-23高二下?甘肅天水?月考）關(guān)于多普勒效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)，波源的頻率沒(méi)有發(fā)生變化

B.發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)，觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化

C.當(dāng)觀察者和波源速度相同時(shí)，會(huì)發(fā)生多普勒效應(yīng)

D.只有聲波才能發(fā)生多普勒效應(yīng)

【答案】AB

【解析】AB.多普勒效應(yīng)說(shuō)明觀察者與波源有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，接收到的波頻率會(huì)發(fā)生變化，但波源的頻率不

變，故AB正確；

C.多普勒效應(yīng)是由于觀察者和波源間位置的變化而產(chǎn)生的，故C錯(cuò)誤；

D.多普勒效應(yīng)不僅僅適用于聲波，它也適用于所有類型的波，包括電磁波，故D錯(cuò)誤。

故選ABo

【題型2多普勒效應(yīng)問(wèn)題的分析】

【例2】（23-24高三上?上海靜安?期中）假如一輛汽車(chē)在靜止時(shí)喇叭發(fā)出聲音的頻率是300Hz,在汽車(chē)向你

駛來(lái)又擦身而過(guò)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）

A.當(dāng)汽車(chē)向你駛來(lái)時(shí)，聽(tīng)到喇叭聲音的頻率大于300Hz

B.當(dāng)汽車(chē)向你駛來(lái)時(shí)，聽(tīng)到喇叭聲音的頻率小于300Hz

C.當(dāng)汽車(chē)和你擦身而過(guò)后，聽(tīng)到喇叭聲音的頻率大于300Hz

D.當(dāng)汽車(chē)和你擦身而過(guò)后，聽(tīng)到喇叭聲音的頻率等于300Hz

【答案】A

【解析】根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當(dāng)汽車(chē)向你駛來(lái)時(shí)，聽(tīng)到喇叭聲音的頻率大于300Hz,當(dāng)汽車(chē)和你擦身而

過(guò)后，聽(tīng)到喇叭聲音的頻率小于300Hz。

故選A。

【變式2-1］（23-24高二上?江蘇徐州?期中）固定在振動(dòng)片上的金屬絲S周期性觸動(dòng)水面可以形成水波，當(dāng)

振動(dòng)片在水面上沿直線上移動(dòng)時(shí)拍得一幅如圖照片，顯示出此時(shí)波的圖樣。下列說(shuō)法正確的是（）

A.振動(dòng)片正在向圖中M一側(cè)移動(dòng)

B.圖中振動(dòng)片左側(cè)的水波傳播速度更快

C.圖中振動(dòng)片右側(cè)接收到的水波頻率更高

D.相同時(shí)間內(nèi)接收到完全波的個(gè)數(shù)，M一側(cè)比N一側(cè)多

【答案】C

【解析】A.由圖可知，波源右側(cè)的波紋較密集，則說(shuō)明振動(dòng)片正在向圖中N一側(cè)移動(dòng)。故A錯(cuò)誤；

B.波的傳播速度取決于介質(zhì)，所以圖中振動(dòng)片兩側(cè)的水波傳播速度一樣快。故B錯(cuò)誤；

C.圖中振動(dòng)片右側(cè)單位時(shí)間內(nèi)接收到的完全波的個(gè)數(shù)較多，則振動(dòng)片右側(cè)接收到的水波頻率更高。故C正

確；

D.波源向右移動(dòng)，則波傳播到右邊的時(shí)間小于左邊，所以在相同時(shí)間內(nèi)接收到完全波的個(gè)數(shù)，M一側(cè)比N

一側(cè)少。故D錯(cuò)誤。

故選C。

【變式2-2］（22-23高一下?上海楊浦?期末）如圖表示產(chǎn)生機(jī)械波的波源。做勻速運(yùn)動(dòng)的情況，圖中的圓

表示波峰。

?c

（1）該圖表小的是;

A.干涉現(xiàn)象B.衍射現(xiàn)象C.反射現(xiàn)象D.多普勒效應(yīng)

（2）觀察到波的頻率最低的點(diǎn)是（選填/、3、C、。點(diǎn)）。

【答案】（1）D（2）2點(diǎn)

【解析】［1］由圖可知，波源。向左做勻速運(yùn)動(dòng)，該圖表示的是多普勒效應(yīng)。

故選D。

⑵由于波源遠(yuǎn)離8點(diǎn)，8點(diǎn)處的波長(zhǎng)最長(zhǎng)，由/可知，3點(diǎn)處的頻率最低。

【變式2-3］（2024?浙江金華?三模）如圖，一列火車(chē)沿平直軌道以較快的速度勻速向右行駛，觀察者甲靜

立在車(chē)廂中，觀察者乙靜立在地面上。下列有關(guān)觀察者的描述正確的是（）

((((((?))))))

A.若車(chē)廂中央懸掛著一個(gè)正在發(fā)聲的鈴鐺，在車(chē)廂靠近乙的過(guò)程中，乙接受到的鈴聲頻率逐漸減小

B.當(dāng)車(chē)速n=0.9c行駛時(shí)，甲測(cè)得的車(chē)廂長(zhǎng)度比乙測(cè)得的長(zhǎng)

C.若車(chē)廂中央有一光源，則乙測(cè)得：閃光先到達(dá)前壁，后到達(dá)后壁

D.由相對(duì)論可知，在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律的形式都是不同的

【答案】B

【解析】A.若車(chē)廂中央懸掛著一個(gè)正在發(fā)聲的鈴鐺，在車(chē)廂靠近乙的過(guò)程中，乙與鈴鐺的距離減小，根據(jù)

多普勒效應(yīng)可知，乙接受到的鈴聲頻率逐漸增大，故A錯(cuò)誤；

B.當(dāng)車(chē)速v=0.9c行駛時(shí)，根據(jù)相對(duì)論的長(zhǎng)度縮短效應(yīng)可知，甲測(cè)得的車(chē)廂長(zhǎng)度比乙測(cè)得的長(zhǎng)，故B正確;

C.根據(jù)光速不變?cè)砜芍?，若?chē)廂中央有一光源，則乙測(cè)得閃光同時(shí)到達(dá)前后壁，故C錯(cuò)誤；

D.由相對(duì)性原理可知，在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律的形式都是相同的，故D錯(cuò)誤。

故選B。

【題型3由多普勒效應(yīng)判斷頻率變化】

【例3】（23-24高二下?河北邢臺(tái)?月考）春節(jié)假期，小明坐在沙發(fā)上用電視機(jī)觀看某科幻電影，情節(jié)緊張

刺激、扣人心弦，與此同時(shí)，來(lái)訪的親友快步向客廳走來(lái)，小明家長(zhǎng)快步前去迎接，對(duì)于電視機(jī)發(fā)出的聲

音，小明聽(tīng)到的聲音頻率為力，來(lái)訪的親友聽(tīng)到的聲音頻率為上，小明家長(zhǎng)聽(tīng)到的聲音頻率為工，則下列

說(shuō)法正確的是（）

A.工>為>/B.力>力><C.f2>fx>f3D.八>

【答案】C

【解析】設(shè)電視劇發(fā)出聲音的頻率為4,由題意可知小明相對(duì)于電視劇靜止不動(dòng)，則有

來(lái)訪的親友相對(duì)在靠近電視機(jī)，根據(jù)多普勒效應(yīng)可知

力>￡

小明家長(zhǎng)相對(duì)在遠(yuǎn)離電視機(jī)，根據(jù)多普勒效應(yīng)可知

1</）

則有

故選C。

【變式3-1］（24-25高二上?全國(guó)?課后作業(yè)）汽車(chē)無(wú)人駕駛技術(shù)已逐漸成熟，最常用的是/CC自適應(yīng)巡航

控制，它可以控制汽車(chē)在前車(chē)減速時(shí)自動(dòng)減速、前車(chē)加速時(shí)自動(dòng)跟上去。其使用的傳感器主要為毫米波雷

達(dá)，該雷達(dá)會(huì)發(fā)射和接收調(diào)制過(guò)的無(wú)線電波，再通過(guò)回波的時(shí)間差和多普勒效應(yīng)造成的頻率變化來(lái)測(cè)量目

標(biāo)的相對(duì)距離和相對(duì)速度。若該雷達(dá)發(fā)射的無(wú)線電波的頻率為7,接收到的回波的頻率為了',則（）

A.當(dāng)/=/'時(shí)，表明前車(chē)與無(wú)人車(chē)速度相同B.當(dāng)/=/'時(shí)，表明前車(chē)一定處于靜止?fàn)顟B(tài)

C.當(dāng)/‘>/時(shí)，表明兩車(chē)之間距離增大D.當(dāng)/■'</■時(shí)，表明兩車(chē)之間距離減小

【答案】A

【解析】AB.當(dāng)聲源和觀察者之間的距離不發(fā)生變化時(shí)，觀察者接收到的頻率和聲源發(fā)出的頻率相等，故

當(dāng)/=/'時(shí)，說(shuō)明二者之間的距離不變，表明前車(chē)與無(wú)人車(chē)速度相同，但不一定靜止，故A正確，B錯(cuò)誤;

C.當(dāng)/'>/時(shí)，說(shuō)明接收到的頻率增大，兩車(chē)間距離減小，故C錯(cuò)誤;

D.當(dāng)/'</時(shí)，說(shuō)明接收到的頻率減小，則兩車(chē)間距離增大，故D錯(cuò)誤。

故選Ao

【變式3-2]（多選）（22-23高二上?黑龍江齊齊哈爾?期末）如圖甲所示，男同學(xué)站立不動(dòng)吹口哨，一位女

A.女同學(xué)從/向2運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，她感覺(jué)哨聲音調(diào)變高

B.女同學(xué)在從點(diǎn)C向左運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，她感覺(jué)哨聲音調(diào)變低

C.女同學(xué)在從點(diǎn)C向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，她感覺(jué)哨聲音調(diào)不變

D.女同學(xué)從E向。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，她感覺(jué)哨聲音調(diào)變低

【答案】ABD

【解析】本題考查多普勒效應(yīng)，當(dāng)觀察者靠近波源的過(guò)程中，聽(tīng)到的頻率變高，而當(dāng)觀察者遠(yuǎn)離波源的過(guò)

程中，聽(tīng)到的頻率變低。女同學(xué)從/向2運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，靠近波源，她感覺(jué)哨聲音調(diào)變高；從點(diǎn)C向左運(yùn)動(dòng)

過(guò)程中，遠(yuǎn)離波源，她感覺(jué)哨聲音調(diào)變低；從點(diǎn)C向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，靠近波源，她感覺(jué)哨聲音調(diào)變高；從￡

向。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，遠(yuǎn)離波源，她感覺(jué)哨聲音調(diào)變低。

故選ABD?

【變式3-3]（23-24高一下?上海浦東新?期中）人耳能聽(tīng)到的頻率范圍是20-20000HZ。某音頻發(fā)生器發(fā)出

頻率為22000Hz的聲波。為了聽(tīng)到這個(gè)聲音，可以（）

A.快速靠近音源B.快速遠(yuǎn)離音源

C.繞音頻發(fā)生器做圓周運(yùn)動(dòng)D.與音頻發(fā)生器相向運(yùn)動(dòng)

【答案】B

【解析】A.根據(jù)多普勒效應(yīng)，當(dāng)波源與觀測(cè)著相互靠近時(shí)，觀測(cè)到的頻率變大，則快速靠近音源，人觀測(cè)

到的頻率大于22000Hz,無(wú)法聽(tīng)到聲音，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)多普勒效應(yīng)，當(dāng)波源與觀測(cè)著相互遠(yuǎn)離時(shí)，觀測(cè)到的頻率變小，則快速遠(yuǎn)離音源，人觀測(cè)到的頻率

小于22000Hz,,可以聽(tīng)到聲音，故B正確；

C.繞著音頻發(fā)生器做圓周運(yùn)動(dòng)，波相對(duì)速度不會(huì)改變，波源與觀測(cè)者距離不變，頻率不變，無(wú)法聽(tīng)到聲音,

故c錯(cuò)誤；

D.與音頻發(fā)生器同時(shí)相向運(yùn)動(dòng)，觀測(cè)到的頻率變大，頻率大于22000Hz,無(wú)法聽(tīng)到聲音，故D錯(cuò)誤。

故選B。

【題型4波源和觀察者相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)相關(guān)物理量的計(jì)算】

【例4】（23-24高一上?浙江?月考）小洪同學(xué)靜止在路旁，一列動(dòng)車(chē)以速度v向觀察者駛來(lái)，動(dòng)車(chē)發(fā)出的

鳴笛聲頻率為人,觀察者聽(tīng)到的聲音頻率為人聲音的速度為小/?與人的關(guān)系正確的是（）

vv

ABC.f=——fD./=—f

--廣Ru+v0u—v0

【答案】B

【解析】動(dòng)車(chē)發(fā)出的鳴笛聲頻率為為，設(shè)觀察者接收到的頻率為力當(dāng)波以速度”通過(guò)接收者時(shí)，觀察者不

動(dòng)時(shí)，在時(shí)間/內(nèi)通過(guò)的完全波的個(gè)數(shù)為

因而單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)接收者的完全波的個(gè)數(shù)，即接收的頻率為

f-f=y

04

波源朝向觀察者以速度V運(yùn)動(dòng)，由于波長(zhǎng)變短為

A=Xo-Vt

而使得單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)波的個(gè)數(shù)增多，即

fu=fyl_（動(dòng)車(chē)的速度小于聲速）

Xu-v

則

故選B。

【變式4-1］（多選）如圖所示，S為波源，尸點(diǎn)有一觀察者，已知波源發(fā)聲的頻率為20Hz,聲音在空氣中

的傳播速度為340m/s,則關(guān)于觀察者聽(tīng)到的聲音的頻率說(shuō)法正確的是（）

??

SP

A.當(dāng)波源S以17m/s的速度遠(yuǎn)離觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，頻率約為19Hz

B.當(dāng)波源S以17m/s的速度靠近觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，頻率約為21Hz

C.當(dāng)觀察者以17m/s的速度靠近波源運(yùn)動(dòng)時(shí)，頻率約為21Hz

D.以上說(shuō)法均不正確

【答案】ABC

【解析】A.根據(jù)人聽(tīng)到的聲音頻率與波源發(fā)聲頻率的關(guān)系來(lái)判斷，當(dāng)波源以17m/s的速度遠(yuǎn)離觀察者運(yùn)動(dòng)

時(shí)，觀察者接收到的波源頻率

v聲/340x20

fi=Hz=19Hz

%+v源340+17

故A正確;

B.當(dāng)波源S以17m/s的速度靠近觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收到的波源的頻率

也辿Hz

=21Hz

340-17

故B正確；

C.當(dāng)觀察者以17m/s的速度靠近波源S運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收到的波源的頻率

X="聲+。觀）/=340+17X20Hz=21Hz

v聲340

故C正確；

D.前三項(xiàng)正確，故D錯(cuò)誤。

故選ABCo

【變式4-2］（2023?新疆烏魯木齊?二模）一輛在平直公路上勻速行駛的警車(chē)從？=0時(shí)開(kāi)始鳴笛。已知警車(chē)

的速度為25m/s,警笛聲波的最高頻率為1550Hz,聲波在空氣中的傳播速度為341m/s。則警笛聲波在空氣

中的最短波長(zhǎng)為m；警車(chē)后方的行人聽(tīng)到的警笛聲的音調(diào)越來(lái)越（選填"高”或“低”）；t=ls

時(shí)，距警車(chē)前方320m處的行人（選填“已經(jīng)”或“還沒(méi)有”）聽(tīng)到警笛聲。

【答案】0.22低還沒(méi)有

【解析】［1］由波速、波長(zhǎng)、頻率之間的關(guān)系可知當(dāng)頻率最大時(shí)，波長(zhǎng)有最小值，為

［2］根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當(dāng)波源遠(yuǎn)離時(shí)，行人接收到警笛聲波的頻率將減小，則行人聽(tīng)到的警笛的音調(diào)越

來(lái)越低；

[3]:=0時(shí)開(kāi)始鳴笛，警車(chē)的速度為25m/s,貝卜=ls時(shí)，距警車(chē)前方320m處的行人距"0時(shí)的警車(chē)距離為

x=320m+25xlm=345m

而聲波在空氣中的傳播速度為341m/s,則Is內(nèi)警笛聲傳播的距離為

再=vt=341xlm=34lm<345m

由此可知f=Is時(shí)，距警車(chē)前方320m處的行人還未聽(tīng)到警笛聲。

【變式4-3]以速度“=20m/s奔馳的火車(chē)，鳴笛聲頻率為275Hz,已知常溫下空氣中的聲音傳播速度v=

340m/s1,

（1）當(dāng)火車(chē)駛來(lái)時(shí)，站在鐵道旁的觀察者聽(tīng)到的笛聲頻率是多少？

（2）當(dāng)火車(chē)駛?cè)r(shí)，站在鐵道旁的觀察者聽(tīng)到的笛聲頻率是多少？

【答案】（1）292Hz；（2）260Hz

【解析】（1）火車(chē)駛來(lái)，以觀察者為參考系，觀察者接收到的頻率增大

v340

f.=——f=-----------x275Hzx292Hz

1v-u340-20

（2）火車(chē)駛?cè)?，以觀察者為參考系，觀察者接收到的頻率減小

v340

f=——f=----------x275Hzx260Hz

2v+u340+20

知識(shí)點(diǎn)2：多普勒效應(yīng)的應(yīng)用

1、超聲波測(cè)速：發(fā)射裝置向行進(jìn)中的車(chē)輛發(fā)射頻率已知的超聲波，同時(shí)測(cè)量反射波的頻率。據(jù)反射波頻率

的變化的多少可以知道車(chē)輛的速度。

2、可根據(jù)火車(chē)汽笛的音調(diào)的變化判斷火車(chē)是進(jìn)站還是出站；根據(jù)炮彈飛行的尖嘯聲判斷炮彈飛行的方向等。

火車(chē)駛來(lái)時(shí)，由于多普勒效應(yīng)，聽(tīng)到的汽笛聲音調(diào)比較高，感覺(jué)到尖銳刺耳；火車(chē)遠(yuǎn)離時(shí)，聽(tīng)到的汽笛聲

音調(diào)較低，聽(tīng)起來(lái)較為低沉。

3、醫(yī)用“彩超”：向人體發(fā)射頻率已知的超聲波，超聲波被血管中的血液反射后被儀器接收。測(cè)出反射

波的頻率變化，就能知道血流的速度據(jù)此診斷疾病。

4、測(cè)星球速度：測(cè)量星球上某些元素發(fā)出的光波的頻率，然后與地球上這些元素靜止時(shí)發(fā)光的頻率對(duì)照,

可算出星球的速度。

【題型5多普勒效應(yīng)的應(yīng)用】

【例5】蝙蝠具有一種回聲定位的特殊本領(lǐng)，它們會(huì)發(fā)出尖銳的叫聲，再用靈敏的耳朵收集周?chē)鷤鱽?lái)的回聲。

回聲會(huì)告訴蝙蝠附近物體的位置和大小，以及物體是否在移動(dòng)，它可以幫蝙蝠在黑暗中找到方向以及捕捉

獵物（如飛行中的昆蟲(chóng)）。下列說(shuō)法正確的是（）

A.蝙蝠發(fā)出尖銳的叫聲屬于次聲波

B.蝙蝠發(fā)出的叫聲進(jìn)入水中后傳播速度不變

C.蝙蝠發(fā)出尖銳的叫聲目的是便于捕捉較小的獵物

D.蝙蝠聽(tīng)到回聲的頻率變高時(shí)，能判斷出正在遠(yuǎn)離的獵物

【答案】C

【解析】A.蝙蝠發(fā)出尖銳的叫聲，聲波頻率比較高，屬于超聲波，故A錯(cuò)誤；

B.蝙蝠發(fā)出的叫聲進(jìn)入水中后傳播速度要發(fā)生變化，故B錯(cuò)誤；

C.高頻的超聲波波長(zhǎng)較短，更容易被較小的獵物反射，所以蝙蝠產(chǎn)生高頻的超聲波目的是便于捕捉較小的

獵物，故C正確；

D.根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，蝙蝠聽(tīng)到回聲的頻率變高時(shí)，能判斷出正在靠近的獵物，故D錯(cuò)誤。

故選C。

【變式5-1］（多選）（24-25高二上?四川達(dá)州?月考）超聲波是一種頻率高于20000Hz的聲波，波長(zhǎng)很短,

廣泛應(yīng)用于生活與生產(chǎn)實(shí)踐，關(guān)于超聲波及應(yīng)用，下列說(shuō)法正確的是（）

A.在同種介質(zhì)中，超聲波的速度大于次聲波的速度

B.超聲波的頻率越高，衍射本領(lǐng)越弱

C.高速公路上的測(cè)速儀接收到的超聲波頻率大于發(fā)出的超聲波頻率，說(shuō)明此時(shí)車(chē)正在靠近測(cè)速儀

D.“彩超”檢查身體時(shí)，利用了超聲波的多普勒效應(yīng)

【答案】BCD

【解析】A.在同種介質(zhì)中，超聲波的傳播速度與次聲波的速度一樣，故A錯(cuò)誤；

B.超聲波的頻率越高，波長(zhǎng)越短，越不容易發(fā)生衍射，衍射本領(lǐng)越弱，故B正確；

C.高速公路上的測(cè)速儀接收到的超聲波頻率大于發(fā)出的超聲波頻率，根據(jù)多普勒效應(yīng)可知此時(shí)車(chē)正在靠近

測(cè)速儀，故C正確；

D.“彩超”檢查身體時(shí)，利用了超聲波的多普勒效應(yīng)，故D正確。

故選BCD。

【變式5-2］（22-23高二上?遼寧朝陽(yáng)?期末）目前，多普勒效應(yīng)已在科學(xué)研究、工程技術(shù)和醫(yī)療診斷等各方

面有著十分廣泛應(yīng)用。關(guān)于多普勒效應(yīng)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.有經(jīng)驗(yàn)的戰(zhàn)士從炮彈飛行的尖叫聲就能判斷飛行的炮彈是接近還是遠(yuǎn)去

B.