高中人教物理選擇性必修一3.5 多普勒效應(yīng)（教學(xué)設(shè)計）同步備課 - 副本

1、第三章機械波第5節(jié)多普勒效應(yīng)本節(jié)課程所研究的問題比前面所學(xué)基礎(chǔ)知識稍深一層的具有綜合性的波的現(xiàn)象，學(xué)生學(xué)習(xí)中是具有一定的難度。教學(xué)中先從直觀的視頻以及圖片讓學(xué)生更加形象的認識多普勒效應(yīng)，再通過對不同物理實驗的探究使學(xué)生知道多普勒效應(yīng)的產(chǎn)生原理，從而更好的理解多普勒效應(yīng)在生活中的應(yīng)用。【物理觀念】按照學(xué)生的認知規(guī)律，設(shè)計力求落實新課標(biāo)的理念，從實驗現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生興趣引出課題，使學(xué)生感受奇妙的物理現(xiàn)象。【科學(xué)思維】探究完多普勒效應(yīng)中觀察音調(diào)高低的問題后，前后照應(yīng)讓學(xué)生解決引入實驗的問題，最后回歸生活，【科學(xué)探究】讓學(xué)生知道多普勒效應(yīng)在生活中的應(yīng)用，提供了一些具體的學(xué)生易于理解的案例，鞏固和深化了多普

2、勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因，讓學(xué)生感受物理學(xué)研究的成就，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)?！究茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任】讓學(xué)生知道多普勒效應(yīng)在生活中的應(yīng)用，提供了一些具體的學(xué)生易于理解的案例，鞏固和深化了多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因，讓學(xué)生感受物理學(xué)研究的成就，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。【教學(xué)重點】理解多普勒效應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生原因?！窘虒W(xué)難點】波源與觀察者發(fā)生相對運動時，觀察者接收到的頻率變化的分析。一、【引入新課】觀看視頻與圖片：對多普勒效應(yīng)產(chǎn)生直觀認識引出多普勒效應(yīng)的概念：波源與觀察者相互靠近或者相互遠離時，接收到的波的頻率都會發(fā)生變化。人們把這種現(xiàn)象叫作多普勒效應(yīng)（Doppler effect）。 多普勒現(xiàn)象模擬圖1 多普勒現(xiàn)象模擬圖2【進

3、行新課】探究點一、 多普勒效應(yīng)蜂鳴器音調(diào)的變化將一個以電池為電源的蜂鳴器固定在長竹竿的一端，閉合開關(guān)后聽一聽它發(fā)出的聲音。請一位同學(xué)用竹竿把蜂鳴器舉起并在頭頂快速轉(zhuǎn)動（圖 ），在幾米之外聽它的聲音有什么變化。 蜂鳴器音調(diào)的變化多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因(1)波源與觀察者相互靠近時，單位時間內(nèi)通過觀察者的波峰(或密部)的數(shù)目增加，觀察者觀測到的頻率大于波源的頻率，即觀察到的頻率增加(2)波源與觀察者相互遠離時，觀察到的頻率變小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)，而觀察者聽到的聲音的音調(diào)，是由觀察者接收到的頻

4、率，即單位時間接收到的完全波的個數(shù)決定的課內(nèi)探究對多普勒效應(yīng)的理解：當(dāng)波源與觀察者相對靜止時，1 s 內(nèi)通過觀察者的波峰（或密部）的數(shù)目是一定的，觀測到的頻率等于波源振動的頻率；當(dāng)波源與觀察者相互接近時，1 s 內(nèi)通過觀察者的波峰（或密部）的數(shù)目增加，觀測到的頻率增加；反之，當(dāng)波源與觀察者相互遠離時，觀測到的頻率變??；多普勒效應(yīng)分析：1.波源和觀察者相對靜止時，觀察者接收頻率與波源發(fā)出頻率的關(guān)系？2.波源和觀察者相對運動時？（1）相互靠近時？（2）相互遠離時？結(jié)論：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；如果二者遠離，觀察者接收到的頻率減小注意：1.在多普勒效應(yīng)中

5、，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2.多普勒效應(yīng)是波動過程共有的特征，不僅機械波，電磁波和光波也會發(fā)生多普勒效應(yīng)思考與討論：固定在振動片上的金屬絲周期性觸動水面可以形成水波。當(dāng)振動片在水面上移動時拍得一幅如圖所示的照片，顯示出此時波的圖樣。由照片是否可知，振動片正在向圖中哪個方向移動？單位時間內(nèi)是水波槽左邊接收完全波個數(shù)多還是右邊接收完全波個數(shù)多？探究點二、多普勒效應(yīng)的應(yīng)用1修理鐵路的工人可以從火車的汽笛聲判斷火車的運行方向和快慢2交通警察向行進中的汽車發(fā)射一個已知頻率的電磁波，波被運動的汽車反射回來時，接收到的頻率發(fā)生變化，由此可知汽車的速度

6、3根據(jù)光的多普勒效應(yīng)，由地球上接收到遙遠天體發(fā)出的光波的頻率，可以判斷遙遠天體相對地球的運動速度4應(yīng)用多普勒效應(yīng)還可以跟蹤人造地球衛(wèi)星5醫(yī)療：醫(yī)院里用超聲波，通過測定反射波的頻率變化，可以檢查心臟、大腦和眼底血管的病變多普勒效應(yīng)的應(yīng)用：測速儀多普勒天氣雷達多普勒頸腦血液測速儀多普勒水流測速儀 水下多普勒測速儀課堂重點知識小結(jié)多普勒效應(yīng)(1)多普勒效應(yīng)是所接收到的波的頻率與波源頻率不同的現(xiàn)象，并不是接收到的波的強度發(fā)生變化的現(xiàn)象，要正確區(qū)分頻率和強度這兩個物理量(2)多普勒效應(yīng)的產(chǎn)生不取決于波源和觀察者相距多遠，而取決于波源和觀察者相對運動速度的大小和方向(3)波的傳播速度不因波源的移動而改變(

7、4)觀察者垂直于波的傳播方向移動時，不產(chǎn)生多普勒效應(yīng)隨堂練習(xí)例1、(多選)下面說法中正確的是()A發(fā)生多普勒效應(yīng)時，波源的頻率變化了B發(fā)生多普勒效應(yīng)時，觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化C多普勒效應(yīng)是波源與觀察者之間有相對運動時產(chǎn)生的D多普勒效應(yīng)是由奧地利物理學(xué)家多普勒首先發(fā)現(xiàn)的E多普勒效應(yīng)是牛頓首先發(fā)現(xiàn)的A.P點到兩波源的距離差等于1.5【答案】：BCD【解析】：當(dāng)波源與觀察者之間有相對運動時會發(fā)生多普勒效應(yīng)，選項C正確；發(fā)生多普勒效應(yīng)時，觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化，而波源的頻率并沒有改變，故選項A錯誤，選項B正確；此現(xiàn)象是奧地利物理學(xué)家多普勒首先發(fā)現(xiàn)的，選項D正確例2、(單選)公路巡警開車在高

8、速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一車道上巡警車向前方的一輛轎車發(fā)出一個已知頻率的超聲波，結(jié)果該超聲波被那輛轎車反射回來時，巡警車接收到的超聲波頻率比發(fā)出的低此現(xiàn)象屬于()A波的衍射 B波的干涉C多普勒效應(yīng) D波的反射【答案】 C【解析】巡警車接收到的超聲波頻率比發(fā)出的低，此現(xiàn)象為多普勒效應(yīng)，選項C正確例3、(多選)下列說法中正確的是()A發(fā)生多普勒效應(yīng)時，波源的頻率變化了B發(fā)生多普勒效應(yīng)時，觀察者接收的頻率發(fā)生了變化C多普勒效應(yīng)是在波源與觀察者之間有相對運動時產(chǎn)生的D多普勒效應(yīng)是由奧地利物理學(xué)家多普勒首先發(fā)現(xiàn)的【答案】BCD【解析】當(dāng)聲源和觀察者之間有相對運動時，會發(fā)生多普勒效應(yīng)，但聲源的頻率并沒有發(fā)生變化，所以A錯誤多普勒現(xiàn)象產(chǎn)生的本質(zhì)是觀察者接收的頻率不等于波源的頻率，它首先由奧地利物理學(xué)家多普勒發(fā)現(xiàn)例4、(單選)路巡警開車在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一車道上巡警車向前方的一輛轎車發(fā)出一個已知頻率的電磁波，如果該電磁波被那輛轎車反射回來時，巡警車接收到的電磁波頻率比發(fā)出時低，說明那輛轎車的車速()A高于100 km/