《多普勒效应》教案

课题名称：多普勒效应

课时：1课时

教学目标：

1、 知识与技能：

（1）知道多普勒效应产生的原因；

（2）掌握波源与观察者发生相对运动时，观察者接收到的频率变化情况；

（3）知道多普勒效应的应用。

2、过程与方法：

（1）通过现象认识多普勒效应；

（2）通过实验与多媒体辅助探究频率变化情况；

（3）通过讲解分析观察频率变化的原因；

（4）通过介绍知道多普勒效应的应用。

3、情感态度与价值观：

（1）通过物理现象激发学生学习物理的兴趣；

（2）培养学生具有将物理知识服务于生活的意识。

（3）培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神。

教学重点：1.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

教学过程：

教学事件

及所用时间

教师活动

学生活动

设计意图及资源准备

1、知识回顾

提问：1.什么叫频率？

　2.声音的音调由什么决定？

思考讨论。

结合已有知识储备回答问题

声音的音调变化分析时学习多普勒效应的前提和基础，课前的知识回顾，为新课学习奠定了一定的基础。

2创设情境，引入课题

观看视频

用多媒体播放一段关于“奔驰列车经过”的视频。

提问：当奔驰的列车向你驶来，并经过你的身旁，而后又离开你驶向远方，在这一过程中，你有没有注意到你耳朵中听到的列车的鸣笛声有什么特殊的现象？

观看视频，思考并回答观看后对声音变化的感受。

此环节可“引起学生注意”，通过观看视频激发学生的求知欲望，引发学生思考，同时活跃了课堂气氛，体现了从生活走向物理的新课程理念

根据现象，寻找原因

引导学生思考声音变化原因。

提问：列车靠近时，鸣笛声越来越尖锐；列车远离时，鸣笛声越来越低吟。是不是列车的扩音器的频率本身发生了变化？

思考声音音调变化的原因

由现象深入到问题的本质核心，由浅入深，符合学生的认知规律

3、提出概念，分析原因

多普勒效应概念

通过ppt展示多普勒效应的概念

阅读、体会

首先提出结论，引发学生进一步探究的欲望，为下一步探究多普勒效应成因奠定基础

多普勒效应模拟

用ppt展示单位时间队列匀速经过观察者身边的图片。

提问：1.观察者不动，经过观察者的人数？

2.观察者逆着队伍走，经过身边的人数？

3.观察者与队伍同向行走且速度比队伍的小时，数经过的队伍中的人数是多少？

观看图片，思考并回答问题

把抽象的原理具体化，形象生动，易于学生理解

情景一：

波源、观察者者均不动

展示波源模型图，引导学生分析此时观察者接收频率大小。

跟随教师的引导，分析得出：观察者接收到的频率等于波源的频率，且

f’=v/λ=f源

把多普勒效应分为5种情况，条理清晰，多媒体动画展示直观形象模拟了多普勒效应的产生机制，有利于学生分析、理解多普勒效应的成因。学生独立分析环节锻炼了学生举一反三、独立探究的能力

情景二：波源相对介质静止，观察者靠近波源

动画展示：波源不动，而观察者以速度v1相对于介质运动。

展示波源图片模型，引导学生分析此情境下观察者接收到的频率大小。

观察分析得出：观察者单位时间内接收的波数增多，因此频率增大，且：

f’=v+v1/λ>f源

情景三：波源相对介质静止，观察者远离波源运动

展示波源图片模型，学生独立分析此情境下观察者接收到的频率大小。

独立分析出观察者在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，且

f’=v-v1/λ源

情景四：观察者相对介质静止，波源靠近观察者运动

动画展示：观察者不动，波源相对介质以速度 v2运动。

展示波源图片模型，引导学生分析此情境下观察者接收到的频率大小。

观看动画，分析此时波源前方波长变化以及观察者接收到的波数个数。最后得出：观察者单位时间内接收的波数增多，因此频率增大,且：

f’=v/λ-v2

=v/(v-v2)T>f源

情景五：观察者相对介质不动，波源远离观察者运动

展示波源图片模型，学生独立分析此情境下观察者接收到的频率大小。

根据情景四分析方法独立分析此情境下观察者接收频率变化情况，且得出：f’=v/λ-v2

=v/(v-v2)T源

总结归纳多普勒效应成因

引导学生分析归纳五个情景：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

归纳、熟记结论

4、注意事项

强调以下两点

1．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．

2.多普勒效应是波动过程共有的特征，不仅机械波，电磁波和光波也会发生多普勒效应

理解并熟记

及时清理学生学习过程中的盲点，以免学生进入误区。

5、多普勒效应的应用

向学生介绍多普勒效应的一下几种应用：

应用1：雷达测速仪

应用2：有经验的铁路工人可以从火车的汽笛声判断火车的运动方向和快慢；有经验的战士可以从炮弹飞行时的尖叫声判断飞行的炮弹是接近还是远去。

应用3、用多普勒效应测量其它星系向着还是远离地球运动的速率

应用4、临床上应用：彩色多普勒超声诊断系统

积极思考，理解多普勒效应应用

多普勒效应应用的拓展和延伸体现了＂物理应用于生活＂的理念，培养了学生学以致用的能力

6、课后练习

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．只有声波才可以产生多普勒效应

2、当火车进站鸣笛时，我们可听到的声调（ ）

A．变高

B．不变高

C．越来越沉

D．不知声速和火车车速，不能判断

当堂完成练习

学生可以通过课后练习及时巩固所学知识，教师能通过练习题检测学生掌握情况以便做进一步补救和处理