2017-2018学年高中物理 第二章 机械波 2.6 多普勒效应教案 沪科版选修3-4

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1、2.6多普勒效应一、教材分析本节课为一个课时，主要学习波的一种现象——多普勒效应二、教学目标1.知识目标(1)知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别．(2)知道什么是多普勒效应，知道它是波源与观察者之间有相对运动时产生的现象。(3)了解多普勒效应的一些应用．2.能力目标通过对多普勒效应的学习，让学生体会到物理源于生活又服务于生活3.情感目标通过对多普勒效应的探究性学习，激发学生的合作意识和创新意识，树立正确的学习观．三、重点难点重点：1.知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别2.多普勒效应的定义及产生条件难点：1．波源的频率与观察者接收到的频率的区别2

2、．对多普勒效应成因的探究论证四、学情分析本节内容较为抽象，但是和实际生活联系的比较密切，学生应该是比较容易感知和掌握的。五、教学方法1．通过实验、多媒体课件演示激发学生学习物理的兴趣，培养学生观察能力，和从物理现象入手，通过理论演绎和实验验证研究物理问题的方法。2．通过对物理问题的分析论证培养学生勤于思考的习惯和分析问题的能力。3．通过多普勒效应应用的学习，培养学生查阅资料和整理资料的能力。六、教具和课前准备1、蜂鸣器2、学生准备：把导学案的课前预习内容做完整并且核对答案3、教师的准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案，还有教具

3、的准备。七、课时安排一个课时八、教学过程：同学们，在前面我们学习了许多关于波的知识，例如，波的干涉、衍射是一切波特有的现象，今天我们在来学习另外一种有关波的物理现象。请观察下面的实验。【演示实验】(1)蜂鸣器静止,学生听声音有无变化(2)两个学生分别站在教室前后,手中牵一根绳,让发生器在绳上快速运动,其他学生注意听声音有无变化学生叙述听到的声音情况(1)静止时，听不到声音的变化；(2)发生器靠近时，声音变得尖锐(音调变高)；发生器远离时，声音变得低沉(音调变低).【问题】生活中有无类似的现象？学生举例：行驶中的汽车鸣笛；火车鸣笛进站；飞机起飞等【录像】行驶

4、中鸣笛的汽车和火车。【问题】音调的高低由什么决定?音调的高低由声源频率的决定，频率越高，音调越高。【学生乐器演示】声音的音调和响度。乐律C调音节中各音的频率唱名doremifasollasido（高）f/Hz264297330352396440495528【问题】回忆实验和录像，在什么条件下，我们听到声音的频率会发生变化？相对运动【引入新课】这种由于声源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率变化的现象叫做多普勒效应这一现象是奥地利科学家多普勒在1842年提出并作出解释的，因此叫做多普勒效应。(一)多普勒效应成因分析【问题】多普勒效应是生活中常见的一种现象

5、，在平时我们也观察到了这种现象，那么大家有无想过，为什么会产生多普勒效应，在产生多普勒现象时有无可以遵循的物理规律存在？下面我们就共同来探究多普勒效应的形成原因。【问题】在多普勒效应中，观察者感受到声音的频率发生了变化，那么，人耳听到的声音的频率与声源的频率相同吗？声源的频率：声源完成一次全振动，向外发出一个波长的波，频率表示单位时间内完成的全振动的次数．因此波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数；观察者的接受到的频率：单位时间接收到的完全波的个数的。【问题】多普勒效应是由于波源和观察者之间有相对运动产生的，那么波源的频率和观察者的频率二者与运动有

6、什么关系？实际的多普勒效应比较复杂，我们只研究最简单的现象，即当波源和观察者在同一条直线上的相对运动时的情况。【问题】那么在同一条直线上观察者和波源的运动情况可能有哪些？下面我们就通过研究这几种情况下的普勒效应来探究其成因。1．当波源S和观察者A都相对介质都静止，即二者没有相对运动时：【课件展示】声波每完成一次全振动向外传播一个波长的球面波。从声波传到观察者计时，假设波源频率为20Hz，即波源每秒发出20个完全波，这20个完全波通过观察者的时间为1s，即观察者每秒接收20个完全波，结论：不发生多普勒效应。2．当波源S相对介质不动，观察者A相对介质运动时：①

7、波源相对介质不动，观察者靠近波源运动时；情景同前，假设观察者在1s内由A运动到B点，则波源在1s内发出完全波的个数仍为20个不变，但观察者在1s内接收到的完全波的个数增多1个，为21个，即观察者接收到的频率增大．【课件展示】②波源相对介质不动，观察者远离波源运动时；如1s观察者从A点运动到C点，波源频率不变，观察者接受到19个完全波，观察者单位时间内接收到的完全波的个数减少，即接收到的频率减小．3．观察者A相对介质不动，波源S相对介质运动。（即实验演示的情景）请学生分析原因。【课件展示】【实验验证】水波的多普勒效应。教师：波源和观察者均相对运动的情况比较复

8、杂，课上不作讨论。有兴趣的同学课下可以思考。请同学们根据前面的讨论