高中物理 12.5 多普勒效应学案 新人教版选修3-4

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1、12.5多普勒效应学案课前预习学案一、预习目标预习课本上的演示实验，从感性上认识一下多普勒效应。二、预习内容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.3）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4）音调的高低由什么决定?答案：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).3）学生举例：行驶中的汽车鸣笛；火车鸣笛进站；飞机起飞等4）音调的高低由声源频率的决定，频率

2、越高，音调越高。三、提出疑惑同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中疑惑点疑惑内容课内探究学案一、学习目标（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．二、学习过程探究（一）多普勒效应成因分析【问题】（一）多普勒效应是生活中常见的一种现象，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？【问题】（二）在多普勒效应中，观察者感受到声音的频率发生了

3、变化，那么，人耳听到的声音的频率与声源的频率相同吗？答案：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】（三）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什么关系？答案：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】（四）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

4、研究这几种情况下的普勒效应来探究其成因。学生分组讨论都有捏些情况：观察课件得出结论：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：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：。2．当波源S相对介质不动，观察者A相对介质运动时：①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。结论：。②波源相对介质

5、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。结论：。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。CSAB【结论】：。答案：当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，观察者接收到的频率增大；如果二者远离，观察者接收到的频率减小．【注意】在多普勒效应中，波源的频率是不改变的，只是由于波源和观察者之间有相对运动，观察者感到频率发生了变化．探究（二）多普勒效应的应用【问题】请举出你

6、所知道的生活中有关多普勒效应的应用有哪些？（学生自我解决）1．（定量）根据汽笛声判断火车的运动方向和快慢，以炮弹飞行的尖叫声判断炮弹的飞行方向等．2．测速：例如，交警用的雷达测速仪、用光的多普勒效应测天体的速度、多普勒水流测速仪。3．彩超：医生向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化，就能知道血流的速度．这种方法俗称“彩超”，可以检查心脏、大脑和眼底血管的病变．4．光波的多普勒效应：【视频展示】光波与声波的不同之处在于,光波频率的变化使人感觉到是颜色的变化.如果恒星远离我们而去,则光的谱线就向红光方向

7、移动，称为红移；如果恒星朝向我们运动，光的谱线就向紫光方向移动，称为蓝移。“红移现象”是宇宙大爆炸理论的一个有力证据。探究（三）学生思考总结(四)当堂检测1．关于多普勒效应，下列说法正确的是（）A．多普勒效应是由于波的干涉引起的B．多普勒效应说明波源的频率发生改变C．多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而产生的D．只有声波可以产生多普勒效应2．当火车进站鸣笛时，我们在车站听到的声调（）A．变低B．不变C．变高D．不知声速和火车车速，不能判断3．由于波源和观察者之间有，使观察者感到频率发生变化的现象，叫做多普勒效应．4．当波源与观察者有相对运动时

8、，如果两者相互接近，观察者接收到的频率将_______波源频率；如果两者远离，观察者接收到的频率将_____