資源簡介

(共35張PPT)
多普勒效應
多普勒效應
一、教材分析
二、教法設計
三、學法指導
四、教學過程
五、教學評價
2.教學的目的要求
3.教學的重點與難點
1.教材簡介
多普勒效應是是波的重要現象之一；本節內容是在學習了波的反射和折射及波的衍射和干涉后而編排的，是波動過程共有的另一個重要特征。多普勒效應是一種比較復雜的物理現象，對它的研究為以后深入學習電磁波和光的本性奠定了基礎。多普勒效應被廣泛地應用于航海、航空以及天文學、宇宙學、醫學等方面的研究，因此本節知識與人們的日常生活、生產技術和科學研究有著密切的關系，學習這部分知識有著廣泛的現實意義。
教材簡介
教材簡介
本節的特點之一是，沒有使用簡練概括的數學語言，而是用定性的文字語言來敘述和分析比較復雜的物理現象；

特點之二是，充分利用了物理模型和圖示分析解決問題，再次對學生進行科學方法的熏陶。
教學的目的要求
【知識目標】
教學的目的要求
通過多普勒效應的解釋，提高運用物理模型分析和解決問題的能力。
學會一種研究復雜問題的方法——感知探索法。
【能力目標】
教學的重點與難點
啟
發
式
綜
合
教
學
法
啟迪引導階段：演示、計算機模擬
研究探索階段：講授、討論
總結整理階段：分析、歸納
鞏固發展階段：類比引導、自學
當火車向你駛來時，我們聽到汽笛聲不僅越來越大，而且音調升高；當火車離你遠去時，汽笛聲不僅越來越小，而且音調降低。
提出問題：為什么汽笛聲音調發生了改變？它的實質是什么？這節課我們就來研究這種現象。
（啟迪引導階段，約5分鐘）
指導思想：創設學習情境、激發學習興趣
飛機
摩托
提問學生：日常生活中，你站在鐵路邊，鳴笛的火車駛過的時候，你聽到的聲音怎樣變化？
1.多普勒效應
（研究探索階段，約3分鐘）
啟發學生思考：
聲音是由振動產生的，振動的頻率決定聲波的音調。上述聲音音調發生改變，說明我們聽到的聲波的頻率發生了變化。

若波源或觀察者或它們兩者均相對介質運動，則觀察者感覺到的頻率和波源的真實頻率一般并不相同，這種現象稱為多普勒效應。
（研究探索階段，約3分鐘）
多普勒效應成因
（研究探索階段，約20分鐘）
（研究探索階段，約20分鐘）

2.多普勒效應成因
⑴相對于介質波源和觀察者都靜止
演示課件：聲波的波面圖
如圖：當波源S和觀察者A都不動，若波源頻率為30Hz，則波源每秒發出30個完全波，這30個完全波通過觀察者的時間為1s，即觀察者每秒接收30個完全波，因此觀察者接收到的波的頻率沒有改變，聽到的是“原聲原調”。
S A
（研究探索階段，約20分鐘）

2.多普勒效應成因
⑵相對于介質波源靜止，而觀察者運動
演示課件：
波源相對于介質不動，
觀察者朝著波源運動的情況
如圖：波源不動，觀察者向波源由A點經1秒鐘運動到B點，雖然波源每秒仍發出30個完全波，但觀察者每秒接收到31個完全波，即接收到的頻率增大。
S B A
（研究探索階段，約20分鐘）
類比引導學生分析當觀察者遠離波源，觀察者在單位時間內接收到的完全波的個數減少，即接收到的頻率減小。
設波速v=100m/s,波源頻率 f =100Hz,
則周期T=0.01s,λ= vT = 1m
頻率
運動情況 觀察者感受到的
波的個數 波源1秒內發出100個完全波 比較
波源不動,觀察者以V人=10m/s的速度向波源運動


波源不動,觀察者以V人=10m/s的速度遠離波源運動
設波速v=100m/s,波源頻率 f =100Hz,
則周期T=0.01s,λ= vT = 1m
f ’ = 110 Hz
f=100Hz
f ’ = 90 Hz
f=100Hz
頻率
運動情況 觀察者感受到的
波的個數 波源1秒內發出100個完全波 比較
波源不動,觀察者以V人=10m/s的速度向波源運動


波源不動,觀察者以V人=10m/s的速度遠離波源運動
設波速v=100m/s,波源頻率 f =100Hz,
則周期T=0.01s,λ= vT = 1m
f ’ = 110 Hz
f=100Hz
f ’ = 90 Hz
f=100Hz
頻率
運動情況 觀察者感受到的
波的個數 波源1秒內發出100個完全波 比較
波源不動,觀察者以V人=10m/s的速度向波源運動


波源不動,觀察者以V人=10m/s的速度遠離波源運動
如果你以聲波的速度隨同某
一個波峰一起遠離波源，會是
什么情景？
若你以大于波速的運動遠離波源，你感覺到波源的位置有
無變化？
（研究探索階段，約20分鐘）

2.多普勒效應成因
⑶相對于介質觀察者靜止，而波源運動
演示課件：
觀察者相對于介質靜止，
一輛救護車從觀察者身邊駛過
如圖：當觀察者在 波源右方時，單位時間內接收到的完全波的個數增多，即接收的頻率增大。同時 ，當觀察者在波源左方時接收到的頻率減少。
S1 S2
此種情況可引導學生根據前兩種情況自行總結討論，在引導學生討論問題時，按照事物本身的發展規律，抓住本質的東西，因此按照相向和背離兩種過程討論，每一步討論有根有據，學生將剛學過的知識順利遷移，使學生的思維活動逐步深化。
（研究探索階段，約20分鐘）

2.多普勒效應成因
⑷相對于介質波源和觀察者同時運動
（總結整理階段，約5分鐘）

3、結論
在多普勒效應中，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，觀察者感到頻率發生了變化。當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。
（鞏固發展階段，約5分鐘）

4.應用
戰士可以從炮彈飛行時的尖叫聲判斷飛行的炮彈是接近還是遠去；
測量流體流速；
交通警察通過發射電磁波可監控是否有車輛超速行駛；
醫學成像診斷；
根據天體發射的各種電磁波我們可以知道天體的運行速度和高度。

為使學生所學知識具有穩定性，并使知識順利遷移，特設置如下練習：
（鞏固發展階段，約3分鐘）
關于多普勒效應，下列說法正確的是：
A、多普勒效應是由于波的干涉引起的
B、多普勒效應說明波源的頻率發生該變
C、多普勒效應是由于波源與觀察者之間有相對運
動而產生的
D、只有聲波才可以產生多普勒效應
讓學生判斷不同的相對運動，觀察者接收的頻率如何變化：
（總結整理階段，約3分鐘）
當火車進站鳴笛時,我們可聽到的聲調：
A、越來越高
B、不高
C、越來越低沉
D、不知聲速和火車車速，不能判斷
1、仔細閱讀課文；
2、討論思考題：⑴學生交流、討論可能的應用； ⑵觀察者和波源都靜止，但正在刮風，有無多普勒效應？
3、預習“次聲波和超聲波”。
（鞏固發展階段，約2分鐘）

§10——8 多 普 勒 效 應
師生信息交流、反饋示意圖
教 師
學 生
發現、探索規律
培養、發展能力
觀察實驗、感知探索、遷移歸納

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