高中物理 12.5多普勒效應教案 新人教版選修3-4

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1、12.5多普勒效應一、教材分析《多普勒效應》是人教版高中物理選修3-4《機械波》第12章第7節(jié)的教學內(nèi)容，本節(jié)課為一個課時，主要學習波的一種現(xiàn)象------多普勒效應。二、教學目標1.知識目標（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，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）．了解多普勒效應的一些應用．2.能力目標通過對多普勒效應的學習，讓學生體會到物理源于生活又服務于生活3.情感目標通過對多普勒效應的探究性學習，激發(fā)學生的合作意識和創(chuàng)新意識，樹立正確的學習觀．三、重點難點重點：1.知道波源的頻率與觀察者接收到的頻率的區(qū)別.2.多

2、普勒效應的定義及產(chǎn)生條件；難點：1．波源的頻率與觀察者接收到的頻率的區(qū)別.2．對多普勒效應成因的探究論證。四、學情分析本節(jié)內(nèi)容較為抽象，但是和實際生活聯(lián)系的比較密切，學生應該是比較容易感知和掌握的。五、教學方法1．通過實驗、多媒體課件演示激發(fā)學生學習物理的興趣，培養(yǎng)學生觀察能力，和從物理現(xiàn)象入手，通過理論演繹和實驗驗證研究物理問題的方法。2．通過對物理問題的分析論證培養(yǎng)學生勤于思考的習慣和分析問題的能力。3．通過多普勒效應應用的學習，培養(yǎng)學生查閱資料和整理資料的能力。六、課前準備1蜂鳴器2、學生準備：把導學案的課前預習內(nèi)容做完整并且核對答案。3、教師的準備：多媒體課件制作，課前預

3、習學案，課內(nèi)探究學案，課后延伸拓展學案，還有教具的準備。七、課時安排一個課時八、教學過程：同學們，在前面我們學習了許多關(guān)于波的知識，例如，波的干涉、衍射是一切波特有的現(xiàn)象，今天我們在來學習另外一種有關(guān)波的物理現(xiàn)象。請觀察下面的實驗?！狙菔緦嶒灐?)蜂鳴器靜止,學生聽聲音有無變化;2)兩個學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,其他學生注意聽聲音有無變化.［學生敘述聽到的聲音情況］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)生器遠離時，聲音變得低沉(音調(diào)變低).【問題】生活中有無類似的現(xiàn)象？學生舉例：行駛中的汽車鳴笛；火車鳴笛進站

4、；飛機起飛等【錄像】行駛中鳴笛的汽車和火車。【問題】音調(diào)的高低由什么決定?音調(diào)的高低由聲源頻率的決定，頻率越高，音調(diào)越高?！緦W生樂器演示】聲音的音調(diào)和響度。樂律C調(diào)音節(jié)中各音的頻率。唱名doremifasollasido（高）f/Hz264297330352396440495528【問題】回憶實驗和錄像，在什么條件下，我們聽到聲音的頻率會發(fā)生變化？相對運動?！疽胄抡n】這種由于聲源和觀察者之間有相對運動，使觀察者感到頻率變化的現(xiàn)象叫做多普勒效應．【板書】多普勒效應這一現(xiàn)象是奧地利科學家多普勒在1842年提出并作出解釋的，因此叫做多普勒效應。（一）多普勒效應成因分析【問題】多普勒效

5、應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，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？下面我們就共同來探究多普勒效應的形成原因?！締栴}】在多普勒效應中，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？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】多普勒效應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

6、什么關(guān)系？實際的多普勒效應比較復雜，我們只研究最簡單的現(xiàn)象，即當波源和觀察者在同一條直線上的相對運動時的情況?！締栴}】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來探究其成因。1．當波源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：【課件展示】：聲波每完成一次全振動向外傳播一個波長的球面波。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：不發(fā)生多普勒效應。2．當波源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

7、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，即觀察者接收到的頻率增大．【課件展示】②波源相對介質(zhì)不動，觀察者遠離波源運動時；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，即接收到的頻率減?。?．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）請學生分析原因?！菊n件展示】【實驗驗證】水