高二物理《多普勒效應(yīng)》教學(xué)設(shè)計

　　課前預(yù)習(xí)學(xué)案

　　一、預(yù)習(xí)目標(biāo)

　　預(yù)習(xí)課本上的演示實驗，從感性上認(rèn)識一下多普勒效應(yīng)。

　　二、預(yù)習(xí)內(nèi)容

　　1)蜂鳴器靜止,學(xué)生聽聲音有無變化;

　　2)兩個學(xué)生分別站在教室前后,手中牽一根繩,讓發(fā)生器在繩上快速運動,其他學(xué)生注意聽聲音有無變化

　　3)生活中有無類似的現(xiàn)象?

　　學(xué)生舉例：行駛中的汽車鳴笛;火車鳴笛進(jìn)站;飛機(jī)起飛等

　　4)音調(diào)的高低由什么決定?

　　答案：

　　1)靜止時，聽不到聲音的變化;

　　2)發(fā)生器靠近時，聲音變得尖銳(音調(diào)變高);發(fā)生器遠(yuǎn)離時，聲音變得低沉(音調(diào)變低).

　　3)學(xué)生舉例：行駛中的汽車鳴笛;火車鳴笛進(jìn)站;飛機(jī)起飛等

　　4)音調(diào)的高低由聲源頻率的決定，頻率越高，音調(diào)越高。

　　三、提出疑惑

　　同學(xué)們，通過你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請把它填在下面的表格中

　　疑惑點 疑惑內(nèi)容

　　課內(nèi)探究學(xué)案

　　一、學(xué)習(xí)目標(biāo)

　　(1).知道波源的頻率與觀察者接收到的頻率的區(qū)別.

　　(2).知道什么是多普勒效應(yīng)，知道它是波源與觀察者之間有相對運動時產(chǎn)生的現(xiàn)象。

　　(3).了解多普勒效應(yīng)的一些應(yīng)用.

　　二、學(xué)習(xí)過程

　　探究(一)多普勒效應(yīng)成因分析

　　【問題】(一)多普勒效應(yīng)是生活中常見的一種現(xiàn)象，在平時我們也觀察到了這種現(xiàn)象，那么大家有無想過，為什么會產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，在產(chǎn)生多普勒現(xiàn)象時有無可以遵循的物理規(guī)律存在?

　　【問題】(二)在多普勒效應(yīng)中，觀察者感受到聲音的頻率發(fā)生了變化，那么，人耳聽到的`聲音的頻率與聲源的頻率相同嗎?

　　答案：聲源的頻率：聲源完成一次全振動，向外發(fā)出一個波長的波，頻率表示單位時間內(nèi)完成的全振動的次數(shù).因此波源的頻率等于單位時間內(nèi)波源發(fā)出的完全波的個數(shù);

　　觀察者的接受到的頻率：單位時間接收到的完全波的個數(shù)的。

　　【問題】(三)多普勒效應(yīng)是由于波源和觀察者之間有相對運動產(chǎn)生的，那么波源的頻率和觀察者的頻率二者與運動有什么關(guān)系?

　　答案： 實際的多普勒效應(yīng)比較復(fù)雜，我們只研究最簡單的現(xiàn)象，即當(dāng)波源和觀察者在同一條直線上的相對運動時的情況。

　　【問題】(四)那么在同一條直線上觀察者和波源的運動情況可能有哪些?下面我們就通過研究這幾種情況下的普勒效應(yīng)來探究其成因。

　　學(xué)生分組討論都有捏些情況：

　　觀察課件得出結(jié)論：

　　1.當(dāng)波源S和觀察者A都相對介質(zhì)都靜止，即二者沒有相對運動時：

　　從聲波傳到觀察者計時，假設(shè)波源頻率為20Hz，即波源每秒發(fā)出20個完全波，這20個完全波通過觀察者的時間為1S，即觀察者每秒接收20個完全波，

　　結(jié)論： 。

　　2.當(dāng)波源S相對介質(zhì)不動，觀察者A相對介質(zhì)運動時：

　　①波源相對介質(zhì)不動，觀察者靠近波源運動時;

　　情景同前，假設(shè)觀察者在1s內(nèi)由A運動到B點，則波源在1s內(nèi)發(fā)出完全波的個數(shù)仍為20個不變，但觀察者在1s內(nèi)接收到的完全波的個數(shù)增多1個，為21個。

　　結(jié)論： 。

　�、诓ㄔ聪鄬�介質(zhì)不動，觀察者遠(yuǎn)離波源運動時;如1s觀察者從A點運動到C點，波源頻率不變，觀察者接受到19個完全波，觀察者單位時間內(nèi)接收到的完全波的個數(shù)減少。

　　結(jié)論： 。

　　3.觀察者A相對介質(zhì)不動，波源S相對介質(zhì)運動。(即實驗演示的情景)

　　請學(xué)生分析原因。

　　【課件展示】

　　【實驗驗證】水波的多普勒效應(yīng)。

　　【結(jié)論】：

　　。

　　答案：當(dāng)波源與觀察者有相對運動時，如果二者相互接近，觀察者接收到的頻率增大;如果二者遠(yuǎn)離，觀察者接收到的頻率減小.

　　【注意】在多普勒效應(yīng)中，波源的頻率是不改變的，只是由于波源和觀察者之間有相對運動，觀察者感到頻率發(fā)生了變化.

　　探究(二)多普勒效應(yīng)的應(yīng)用

　　【問題】請舉出你所知道的生活中有關(guān)多普勒效應(yīng)的應(yīng)用有哪些?(學(xué)生自我解決)

　　1.(定量)根據(jù)汽笛聲判斷火車的運動方向和快慢，以炮彈飛行的尖叫聲判斷炮彈的飛行方向等.

　　2.測速：例如，交警用的雷達(dá)測速儀、用光的多普勒效應(yīng)測天體的速度、多普勒水流測速儀。

　　3.彩超：醫(yī)生向人體內(nèi)發(fā)射頻率已知的超聲波，超聲波被血管中的血流反射后又被儀器接收，測出反射波的頻率變化，就能知道血流的速度.這種方法俗稱彩超，可以檢查心臟、大腦和眼底血管的病變.

　　4.光波的多普勒效應(yīng)：

　　【視頻展示】光波與聲波的不同之處在于,光波頻率的變化使人感覺到是顏色的變化. 如果恒星遠(yuǎn)離我們而去,則光的譜線就向紅光方向移動，稱為紅移;如果恒星朝向我們運動，光的譜線就向紫光方向移動，稱為藍(lán)移。

　　紅移現(xiàn)象是宇宙大爆炸理論的一個有力證據(jù)。

　　探究(三)學(xué)生思考總結(jié)

　　(四)當(dāng)堂檢測

　　1.關(guān)于多普勒效應(yīng)，下列說法正確的是( )

　　A.多普勒效應(yīng)是由于波的干涉引起的

　　B.多普勒效應(yīng)說明波源的頻率發(fā)生改變

　　C.多普勒效應(yīng)是由于波源與觀察者之間有相對運動而產(chǎn)生的

　　D.只有聲波可以產(chǎn)生多普勒效應(yīng)

　　2.當(dāng)火車進(jìn)站鳴笛時，我們在車站聽到的聲調(diào)( )

　　A.變低

　　B.不變

　　C.變高

　　D.不知聲速和火車車速，不能判斷

　　3.由于波源和觀察者之間有，使觀察者感到頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象，叫做多普勒效應(yīng).

　　4.當(dāng)波源與觀察者有相對運動時，如果兩者相互接近，觀察者接收到的頻率將_______波源頻率;如果兩者遠(yuǎn)離，觀察者接收到的頻率將_____被源頻率(填大于等于或小于)

　　高二物理教案：多普勒效應(yīng)參考答案

　　1.C 2.C 3.相對運動 4大于 小于

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