資源簡介

3.5 多普勒效應(yīng) ---教學(xué)評大單元分課時教學(xué)設(shè)計
課 題 3.5 多普勒效應(yīng)
課 型 新授課 復(fù)習課□ 試卷講評課□ 其他課□
授課班級 授課時間 2023年 月 日
教學(xué)內(nèi)容分析 聲波的多普勒效應(yīng)比較常見。我們只對它做定性分析，使學(xué)生有初步的了解。多普勒效應(yīng)在生活中的應(yīng)用非常的多，如交通管理、醫(yī)療檢查、星空探測等。給學(xué)生做介紹，可以開闊他們的眼界。增加對社會的認識，用物理的眼光審視社會現(xiàn)象。
學(xué)習者 分析 學(xué)生的思維基礎(chǔ)：已經(jīng)具備一定的抽象思維和歸納推理以及演繹推理的能力。 學(xué)生的知識基礎(chǔ)：已經(jīng)對機械波的干涉衍射等現(xiàn)象有所了解。同時能夠真確認識波橫波和縱波。 學(xué)生的能力基礎(chǔ)： 1.能夠描述生活中波的現(xiàn)象。 2.會運用波動學(xué)說解釋生活中的一些現(xiàn)象。
教學(xué)目標與核心素養(yǎng) 物理觀念∶通過分析實驗，能夠理解多普勒效應(yīng)。 科學(xué)思維∶能夠理解多普勒效應(yīng)中頻率的關(guān)系。 科學(xué)探究：能用多普勒效應(yīng)解釋生活中的有關(guān)問題。 科學(xué)態(tài)度與責任∶培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)生活中物理規(guī)律的習慣，養(yǎng)成嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
教學(xué)準備 教學(xué)用多媒體課件
活動設(shè)計
教學(xué)內(nèi)容 教師活動 學(xué)生活動 評價任務(wù)
【創(chuàng)設(shè)情景 引入課堂】
一、新課引入 （播放視頻）當一輛汽車響著喇叭，從你身邊疾馳而過，聽到的喇叭聲音是這樣的，你能聽出聲音有什么變化嗎？ 你可能覺得聲音由大變小了，但是還有一個重要的變化，就是聲音的頻率由高變低了。 在這個現(xiàn)象中，笛聲的波源不變，因此笛聲的頻率并沒有改變，那接收到的聲波頻率為什么會變化呢？ 教師播放視頻， 教師通過視頻的播放提問：在這個現(xiàn)象中，笛聲的波源不變，因此笛聲的頻率并沒有改變，那接收到的聲波頻率為什么會變化呢？ 結(jié)合自己生活經(jīng)驗，觀看視頻，認真思考教師所提出的問題。 通過視頻的觀看提出問題，學(xué)生思考，教師結(jié)合學(xué)生答案。引導(dǎo)學(xué)生帶著這個問題學(xué)習今天的物理知識。提高學(xué)生學(xué)習物理知識的興趣。
探索新知： 知識點一：多普勒效應(yīng)
這種現(xiàn)象是奧地利物理學(xué)家多普勒首先發(fā)現(xiàn)并提出的。他有一次帶著女兒在鐵道旁散步時，火車鳴笛經(jīng)過，使他注意到了類似的現(xiàn)象。 播放火車遠離的視頻。 之后經(jīng)過認真的研究發(fā)現(xiàn)，當波源與觀察者相互靠近或者相互遠離時，接觸到的波的頻率都會發(fā)生改變，并給出了相應(yīng)的解釋。人們就以他的名字命名了這種現(xiàn)象，稱作多普勒效應(yīng)。 多普勒效應(yīng)：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。 （一）多普勒效應(yīng) 演示：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，在幾米之外聽它的聲音有什么變化。 通過動畫演示這個實驗。 實驗表明，波源在靠近觀察者時，觀察者接收的頻率變大；波源在遠離觀察者時，觀察者接收的頻率變小。 繼續(xù)做如下的模擬實驗。 ①當波源完成一次全震動，它就會向外發(fā)出一個波長的聲波。如果觀察者和波源都不動，那波源發(fā)出聲波的頻率和觀察接受收到的頻率就是一樣的。 ②如果觀察者不動，波源向觀察者靠近的話，就會發(fā)現(xiàn)觀察者在單位時間內(nèi)接收到聲波的密度，數(shù)量增加，也就是觀察者接收到聲波的頻率變高。 ③如果波源遠離觀察者，單位時間接收到的密度數(shù)量減少，接收聲波的頻率變小。這是觀察者移動波源不動的情況，接下來再看看觀察者不動波源移動的情況。這個波源就有一個向右的移動速度，它發(fā)出的波以此刻的波源為圓心。當波源向右移動時新波的圓心就是波源現(xiàn)在的位置，經(jīng)過一段時間后波的示意圖就是這樣的。波源移動到了這兒，因為發(fā)出波的圓心在不斷向右移動，所以不遠右側(cè)的波面變得密集，左側(cè)變得稀疏，但波在介質(zhì)中傳播的速度并沒有改變，這就導(dǎo)致觀察者在波源的右側(cè)時，單位時間接收到的波的個數(shù)增多，即接觸到聲波的頻率大于生源發(fā)出聲波的頻率。反之觀察者如果在波源的左側(cè)接觸到的聲波頻率，就小于波源發(fā)出聲波的頻率。 波源觀察者頻率關(guān)系靜止靜止觀察者接收頻率等于波源的頻率靜止觀察者靠近波源大于靜止觀察者遠離波源小于波源靠近觀察者靜止大于
從以上的分析可以看出，在多普勒效應(yīng)中，波源的頻率并沒有變化，只是由于波源和觀察者的相對運動，使得觀察者接受到的頻率發(fā)生了變化。 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。當振動片在水面上移動時拍得一幅如圖 3.5-3 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？ 教師介紹多普勒效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)過程，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神。 講解多普勒效應(yīng)的內(nèi)容 動畫演示演示蜂鳴器音調(diào)的變化 總結(jié)觀察到的實驗現(xiàn)象 實驗表明，波源在靠近觀察者時，觀察者接收的頻率變大；波源在遠離觀察者時，觀察者接收的頻率變小。 繼續(xù)做如下的模擬實驗。 引導(dǎo)學(xué)生進行模擬實驗 控制變量法分析結(jié)果 教師引導(dǎo)學(xué)生進行思考討論 認真聽教師講解，理解多普勒效應(yīng)。 認真觀察實驗總結(jié)規(guī)律 觀察實驗填表。總結(jié)實驗規(guī)律，認真思考得出結(jié)論。 通過教師對多普勒效應(yīng)的介紹，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神。 教師帶領(lǐng)學(xué)生進行分析實驗現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生語言表達能力和邏輯思維能力。 通過實驗學(xué)生小組交流合作方式進行總結(jié)，使結(jié)論更容易被學(xué)生所接受
探索新知： 知識點二：多普勒效應(yīng)在科學(xué)技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用
①多普勒測速儀 交通警察向行進中的車輛發(fā)射頻率已知的超聲波，同時測量反射波的頻率，根據(jù)反射波頻率變化的多少就能知道車輛的速度。利用多普勒測速儀，還可以測量水在海底的流速，為養(yǎng)殖場尋找適合貝類生長的場所。 ②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。 ③星空探測 教師介紹多普勒測速儀 彩超 星空探測等多普勒效應(yīng)的應(yīng)用 收集關(guān)于多普勒效應(yīng)的應(yīng)用。上課時積極發(fā)言。 通過教師對多普勒效應(yīng)的應(yīng)用介紹，學(xué)生自己收集的過程。培養(yǎng)學(xué)生將物理知識應(yīng)用到實際生活中的能力。
課堂小結(jié) 教師提問：今天我學(xué)到了什么？ 學(xué)生自己總結(jié)，教師展示學(xué)生成果。教師對今天的學(xué)習內(nèi)容進行總結(jié)。
主板書設(shè)計
3.5多普勒效應(yīng) 一、多普勒效應(yīng) 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 二、多普勒效應(yīng)的應(yīng)用 1.多普勒測速儀 2.彩超 3.星空探測
教學(xué)反思

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