《多普勒效应》教学设计
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多普勒效应课程设计一、教学目标本章节的教学目标旨在让学生掌握多普勒效应的基本概念、原理和应用。
通过本章节的学习,学生应能理解多普勒效应的物理意义,掌握其数学表达式,并能运用多普勒效应解释实际问题。
具体来说,知识目标包括:1.了解多普勒效应的定义和原理。
2.掌握多普勒效应的数学表达式和计算方法。
3.掌握多普勒效应在现实生活中的应用。
技能目标包括:1.能够运用多普勒效应的原理进行问题分析。
2.能够运用多普勒效应的数学表达式进行计算。
3.能够运用多普勒效应解释现实生活中的现象。
情感态度价值观目标包括:1.培养学生的科学思维和探索精神。
2.培养学生对物理现象的好奇心和求知欲。
3.培养学生运用科学知识解决实际问题的能力。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括多普勒效应的基本概念、原理和应用。
具体内容包括:1.多普勒效应的定义和原理:介绍多普勒效应的定义,解释其产生的原因,并通过示例让学生理解多普勒效应的物理意义。
2.多普勒效应的数学表达式和计算方法:讲解多普勒效应的数学表达式,并通过实际例题演示其计算方法。
3.多普勒效应的应用:介绍多普勒效应在现实生活中的应用,如雷达测速、医学成像等,让学生了解多普勒效应的实际意义。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本章节将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
包括:1.讲授法:通过讲解多普勒效应的基本概念、原理和应用,使学生掌握相关知识。
2.案例分析法:通过分析实际案例,使学生了解多普勒效应在现实生活中的应用。
3.实验法:安排实验课程,使学生亲自操作,加深对多普勒效应的理解。
4.讨论法:学生进行小组讨论,分享学习心得,互相提问,提高学生的思考和分析能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统、全面的学习资料。
2.参考书:提供相关的参考书籍,拓展学生的知识视野。
3.多媒体资料:制作多媒体课件,以生动、形象的方式展示多普勒效应的原理和应用。
《多普勒效应》教学设计方案(第一课时)一、教学目标:本节课的教学目标是让学生掌握多普勒效应的基本概念、理解其产生原理及在生活中的应用。
通过学习,学生应能够理解并解释多普勒效应的物理现象,如声音、光波的频率变化等,并能够通过实例分析,将理论知识与实际生活相联系。
同时,培养学生的观察能力和科学探究精神,激发其对物理学习的兴趣。
二、教学重难点:本课的教学重点是多普勒效应的基本原理和产生条件,难点在于理解多普勒效应中频率变化与相对运动的关系。
为突破难点,教师将通过图示和动画演示等方式,直观展示多普勒效应的过程,并引导学生通过小组讨论和实践活动加深理解。
三、教学准备:教学准备包括教学资源准备和学生预习准备。
教师需准备教学课件、多普勒效应相关视频、实验器材等教学资源。
学生需提前预习相关概念,了解波的传播基础知识。
同时,为提高课堂互动效果,教师可布置预习作业,让学生收集生活中的多普勒效应实例,为课堂讨论做准备。
教师还需确保教学环境的安静与舒适,以便于学生集中注意力进行学习。
四、教学过程:一、引入阶段(一)开启课堂教师通过播放一段含有多普勒效应的音频或视频素材,如警车驶近时发出的声音变化,让学生感受到这一现象的常见性。
随后,教师可以询问学生:“你们有没有注意到过类似的现象?能否描述一下?”通过这种方式,激发学生的兴趣和好奇心。
(二)概念引入在学生的注意力被吸引后,教师简要介绍多普勒效应的概念。
可以通过比喻的方式解释,如:“多普勒效应就像我们在火车上听到远处传来的声音,当火车驶近时,声音变得尖锐;驶远时,声音变得低沉。
”这样的解释有助于学生更好地理解多普勒效应的基本原理。
二、知识讲解阶段(一)详细解析教师利用课件、图表等教学工具,详细讲解多普勒效应的原理、产生条件及在不同领域的应用。
可以结合数学公式,解释频率变化与观测者和物体运动之间的关系。
此外,教师还可以引导学生思考多普勒效应在日常生活中的应用,如雷达测速、医学超声诊断等。
第5节多普勒效应[学习目标]1.知道什么是多普勒效应,了解多普勒效应的产生原因.2.能运用多普勒效应解释一些物理现象.知识点1多普勒效应1.定义:多普勒效应指由于波源与观察者之间发生相互靠近或者相互远离时,使观察者接收到的波的频率发生变化的现象.2.多普勒效应产生的原因(1)波源与观察者相对静止时,单位时间内通过观察者的波峰(或密部)的数目是一定的,观察者感觉到的频率等于波源振动的频率.(2)波源与观察者相互接近时,单位时间内通过观察者的波峰(或密部)的数目增加,观察者感觉到的频率大于波源的频率,即感觉到的频率增加.(3)波源与观察者相互远离时,观察者感觉到的频率变小.知识点2多普勒效应的应用1.交通大城市中的一些路段通常需限制车速,如学校附近,在公路上安装多普勒测速仪便可监视到过往车辆的行驶速度是否符合要求.2.测天体运动通过测量某天体上元素发出的光波的频率,就可以算出此天体相对地球的运动情况.3.医疗医院里用的彩超通过测定血液流速,可以检查大脑、眼底等处的血管病变.[判一判](1)产生多普勒效应时,波源的振动频率并没有发生变化.()(2)我们在剧场听演唱会时,听到的声音频率与声源的频率是不一致的.()(3)人与波源有相对运动时,接收到的频率一定发生变化.()(4)只有横波才能发生多普勒效应.()(5)波源与观察者相互远离时,观察者感觉到的频率变小.()提示:(1)√(2)×(3)×(4)×(5)√[想一想](1)火车进站和出站时,坐在火车上的乘客,能感受到汽笛的音调发生变化吗?(2)随着科技的发展和作战的需要,现在的战斗机飞得越来越快,有些战斗机的速度超过了声音在空气中的传播速度.假设某爆炸声在空气中的传播速度为340 m/s,一架战斗机正在爆炸点附近远离它飞行,要使飞行员听不到爆炸声,战斗机飞行的速度至少多大?提示:(1)不能.坐在火车上的乘客感到汽笛声未变,是因为声源相对听者是静止的.(2)要使飞行员恰好听不到爆炸声,即飞行员正好一个声波也接收不到,则他随战斗机运动的速度应与波峰前进的速度一样,即战斗机应以340 m/s的速度飞行远离爆炸点.1.(多普勒效应)关于多普勒效应,下列说法正确的是()A.多普勒效应是由波的干涉引起的B.多普勒效应说明波源的频率发生变化C.多普勒效应是由波源与观察者之间有相对运动而产生的D.只要观察者位置发生变化,就一定会产生多普勒效应解析:选 C.多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动,观察者感到频率发生改变的现象.2.(多普勒效应)当火车进站鸣笛时,我们在车站听到的声音的频率和音调()A.变低,变高B.不变,变高C.变高,变高D.不知声速和火车车速,不能判断解析:选 C.火车进站鸣笛时,声源与观察者距离减小,观察者感受到的频率变大,音调变高.3.(多普勒效应)(多选)(2022·四川武胜烈面中学高二期中)假如一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300 Hz,在汽车向你驶来又擦身而过的过程中,下列说法正确的是()A.当汽车向你驶来时,听到声音的频率大于300 HzB.当汽车向你驶来时,听到声音的频率小于300 HzC.当汽车和你擦身而过后,听到声音的频率大于300 HzD.当汽车和你擦身而过后,听到声音的频率小于300 Hz解析:选AD.根据多普勒效应规律,当汽车向你驶过来时,听到的喇叭声音的频率大于300 Hz,A正确,B错误;当汽车和你擦身而过后,听到的喇叭声音的频率小于300 Hz,C错误,D正确.4.(多普勒效应的应用)(多选)下列关于多普勒效应的说法,正确的是() A.医院检查身体的“彩超”仪运用了多普勒效应原理B.不仅机械波,电磁波也会发生多普勒效应C.由地球上接收到遥远天体发出的光波发生“红移”现象(各条谱线的波长均变长),可以判断遥远天体正靠近地球D.静止的观察者听到某个单一频率声源发出的声音频率越来越高,说明声源正在远离观察者解析:选AB.医院检查身体的“彩超”仪是通过测出反射波的频率变化来确定血流的速度,显然是运用了多普勒效应原理,故A正确;多普勒效应是波特有的现象,故B正确;当波源与观察者相互靠近时,观测到的频率增加,反之,当波源与观察者相互远离时,观测到的频率减小,故D错误;“红移”现象中各条谱线的波长均变长,即频率变小,因此遥远天体应正在远离地球,故C错误.探究一对多普勒效应的理解【问题导引】1.生活中我们能否从飞机轰鸣声调的高低,判断它是从远处飞来,还是掠过头顶而去?2.站在马路边,一辆响着喇叭的汽车从身边驶过.你听到的喇叭音调是否变化?提示:1.能 2.变化1.波源频率波源的频率等于单位时间内波源发出的完整波的个数.2.观察者接收到的频率发生多普勒效应时,波源的频率并没有变化,是接收者接收的频率(单位时间内接收到的完整波的个数)发生变化(大于或小于波源频率).3.发生多普勒效应的几种情况相对位置图示结论波源S和观察者A相对静止不动f波源=f观察者,音调不变波源S不动,观察者A运动,由A→B或A→C 若靠近波源,由A→B,则f波源<f观察者,音调变高;若远离波源,由A→C,则f波源>f观察者,音调变低观察者A不动,波源S运动,由S→S1f波源<f观察者,音调变高【例1】(多选)下列关于多普勒效应的说法,正确的是()A.只有声波才能发生多普勒效应B.当观察者靠近声源时,听到声音的音调升高,说明声源的频率升高了C.当声源和观察者同时以相同的速度向同一方向运动时,不会发生多普勒效应D.火车离站时,站台上的旅客听到火车的汽笛声音调降低[解析]多普勒效应是波动过程共有的特征,不仅是机械波,电磁波也会发生多普勒效应,A错误;发生多普勒效应时,声源的频率并没有发生变化,而是观察者接收到的频率发生了变化,B错误;当波源和观察者以相同的速度同向运动时,两者之间无相对运动,不会发生多普勒效应,C正确;火车离站时,站台上的旅客和火车相互远离,听到火车的汽笛声音调降低,D正确.[答案]CD[针对训练1]关于多普勒效应,下列说法正确的是()A.发生多普勒效应时,波源频率发生了变化B.要发生多普勒效应,波源和观察者必须有相对运动且两者间距发生变化C.火车向你驶来时,你听到的汽笛声音调变低,火车离你远去时,你听到的汽笛声音调变高D.只有声波才能发生多普勒效应解析:选 B.发生多普勒效应时,波源频率并没有发生变化,波源和观察者必须有相对运动,且两者间距发生变化才能发生多普勒效应,故A错误,B正确;根据多普勒效应可知,当波源和观察者间距变小时,观察者接收到的频率一定比波源频率高,听到的声音音调变高,当波源和观察者间距变大时,观察者接收到的频率一定比波源频率低,听到的声音音调变低,故C错误;所有波都能发生多普勒效应,故D错误.探究二多普勒效应的应用【问题导引】医院有一种先进的检测技术——彩超,向病人体内发射频率已精确掌握的超声波.超声波经血液反射后被专用仪器接收,测出反射波的频率变化,就可以知道血液的流速.这一技术主要体现了哪一种物理现象?提示:仪器接收到的波的频率发生变化,是因为血液的流动使波源与接收仪器间的距离发生变化,从而发生了多普勒效应.1.多普勒效应的应用(1)多普勒效应测车速.(2)医用彩色超声多普勒诊断仪测定心脏跳动,了解血管血流等情况.(3)电磁波的多普勒效应为跟踪目标物(如导弹、云层等)提供了一种简单的方法.在军事、航天、气象预报等领域有了广泛的应用.(4)用多普勒效应测量其他星系向着或远离地球运动的速率.2.超声波及其应用(1)定义:频率高于2×104 Hz的声波.(2)特点:大功率的超声波几乎沿直线传播.(3)应用:超声波洗涤,超声波碎石,超声波探测仪,医用彩超等.【例2】公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查,在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波,该电磁波被轿车反射回来时,警车接收到的电磁波频率比发出时低.(1)此现象属于________.A.波的衍射B.波的干涉C.多普勒效应D.波的反射(2)若该路段限速为100 km/h,则轿车________(选填“超速”或“不超速”).(3)若轿车以20 m/s的速度行进,反射回的频率应________(选填“增大”“不变”或“减小”).[解析](1)巡警车接收到的电磁波频率比发出时低,此现象为多普勒效应.(2)因警车接收到的频率低,由多普勒效应知警车与轿车在相互远离,而警车车速恒定又在后面,可判断轿车车速比警车车速大,故该车超速.(3)若该车以20 m/s的速度行进,此时警车与轿车在相互靠近,由多普勒效应知反射回的频率应增大.[答案](1)C(2)超速(3)增大[针对训练2](多选)下面哪些应用是利用了多普勒效应()A.利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度B.交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波,波被运动的汽车反射回来,根据接收到的频率发生的变化,就知道汽车是否超速,以便于进行交通管理C.铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况D.有经验的战士从炮弹飞行时产生的声音判断飞行炮弹是接近还是远去解析:选ABD.凡是波都具有多普勒效应,因此利用光波的多普勒效应便可以测定遥远星体相对地球运动的速度,A正确;被反射的电磁波,相当于一个运动的物体发出的电磁波,其频率发生变化,由多普勒效应可以判断汽车是否超速,B正确;铁路工人是根据振动的强弱而对列车的运动作出判断的,C错误;炮弹飞行,与空气摩擦产生声波,人耳接收到的频率与炮弹的相对运动方向有关,D 正确.(建议用时:15分钟)[基础巩固练]1.(多选)下列哪些现象是多普勒效应()A.远去的汽车声音越来越小B.炮弹迎面飞来,声音刺耳C.火车向你驶来时,音调变高,远离你而去时,音调变低D.大风中,远处人的说话声时强时弱解析:选BC.声波音调的高低由其频率决定,据多普勒效应,当声源与观察者发生相对运动时,观察者听到的声音会变化,B、C正确;声音的强弱由声波的能量决定,声源越近,声波能量越大,听起来越响亮,但音调不一定变化,A、D不是由多普勒效应造成的.2.(多选)关于多普勒效应的说法正确的是()A.若波源向观察者靠近,则波源发出的频率变小B.若波源向观察者靠近,则观察者接收到的频率变大C.若观察者远离波源,则波源发出的频率变小D.若波源和观察者相互远离,则观察者接收到的频率变小解析:选BD.若波源向观察者靠近,则波源发出的频率不变,观察者接收到的频率会变大,A错误,B正确;若观察者远离波源,波源发出的频率也不变,C错误;若波源和观察者相互远离,则观察者接收到的频率变小,D正确.3.(多选)一渔船向鱼群发出超声波,若鱼群正向渔船靠近,则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比()A.波速变大B.波速不变C.频率变高D.频率不变解析:选BC.在同种介质中,超声波的传播速度保持不变,根据多普勒效应可知,频率变高,B、C正确.4.(多选)如图所示,将上下振动的振针水平移动,移动过程中在水面上形成了如图所示的水波图形,下列说法正确的是()A.振针向右移动B.振针向左移动C.在A处的观察者,接收到的水波频率比振针的振动频率小D.在A处的观察者,接收到的水波频率比振针的振动频率大解析:选AC.振针(波源)前进方向上的水波变得密集,在其反方向的水波变得稀疏,因此振针向右移动;由于波源远离观察者时,水波波长变长,观察者接收到的频率比振针的振动频率小,故A、C正确.[综合提升练]5.a为声源,发出声波.b为接收者,接收a发出的声波.若a、b在沿着两者连线的方向运动(速度都不超过声速).以下说法正确的是() A.若a、b相互靠近,则b接收到的声波的频率一定比a发出的低B.若a、b向同一方向运动,则b接收到的声波的频率一定比a发出的低C.若a、b向同一方向运动,则b接收到的声波的频率一定比a发出的高D.若a静止,b向a运动,则b接收到的声波的频率一定比a发出的高解析:选D.b 接收到的声波的频率的高低关键是看声源a 与接收者b 之间的距离如何变化,若远离则b 接收到的声波的频率比a 发出的低,若靠近则b 接收到的声波的频率比a 发出的高,故A 错误,D 正确;当a 、b 向同一方向运动时,两者之间的距离可变大、可变小、可不变,故b 接收到的声波的频率与a 发出的声波的频率关系不确定,故B 、C 错误.6.(多选)如图所示,在原点处做简谐运动的波源产生的机械波沿x 轴正方向传播,波速v =400 m/s.为了接收信号,在x =400 m 处设有一接收器A (图中未标出).已知t =0时,波已经传播到x =40 m 处,则下列说法中不正确的是( )A .波源振动的周期为0.05 sB .x =40 m 处的质点在t =0.5 s 时位移最大C .接收器在t =1.0 s 时才能接收到此波D .若波源向x 轴负方向移动,则接收器接收到的波的频率将小于20 Hz解析:选BC.由图可知λ=20 m ,由T =λv =0.05 s ,A 正确;t =0.5 s =10T ,故x =40 m 处的质点在0.5 s 时仍处于平衡位置,B 错误;波传到x =400 m 的时间t 1=400-40400 s =0.9 s ,C 错误;波的频率f =1T =20 Hz ,若波沿x 轴负方向移动,则接收器接收到波的频率将减小,D 正确.。
《多普勒效应》学历案一、学习目标1、理解多普勒效应的基本概念和原理。
2、能够通过实例分析多普勒效应在不同领域的应用。
3、掌握利用多普勒效应计算物体速度的方法。
二、学习重难点1、重点(1)多普勒效应的原理和现象。
(2)利用多普勒效应进行速度计算。
2、难点(1)对多普勒效应中频率变化的理解。
(2)多普勒效应在电磁波领域的应用。
三、知识回顾在学习多普勒效应之前,我们先来回顾一下波的一些基本概念。
波是振动在介质中的传播。
比如声波,是由物体的振动引起周围介质的振动而产生的。
波具有波长、频率和波速等重要特征。
波长是指相邻两个波峰或波谷之间的距离。
频率则是单位时间内波振动的次数,它与周期互为倒数,即频率= 1 /周期。
波速是波在介质中传播的速度,它等于波长乘以频率。
四、引入想象一下这样的场景:当一辆救护车鸣着警笛向你驶来,警笛声听起来很高亢;而当它从你身边驶过并逐渐远去时,警笛声却变得低沉。
这是为什么呢?这其实就是多普勒效应在生活中的一个常见表现。
五、多普勒效应的原理多普勒效应是指当波源和观察者之间存在相对运动时,观察者接收到的波的频率会发生变化。
以声波为例,当波源朝着观察者运动时,观察者在单位时间内接收到的波峰(或波谷)数量增加,频率升高,听起来音调变高;当波源远离观察者运动时,观察者在单位时间内接收到的波峰(或波谷)数量减少,频率降低,听起来音调变低。
对于电磁波,如光,多普勒效应同样存在。
不过电磁波的传播不需要介质,其速度在真空中是恒定的,为光速 c。
六、多普勒效应的公式对于机械波,如声波,多普勒效应的频率变化公式为:$f' =\frac{v + v_0}{v v_s} f$其中,$f'$是观察者接收到的频率,$f$ 是波源发出的频率,$v$ 是波在介质中的传播速度,$v_0$ 是观察者的速度,$v_s$ 是波源的速度。
当观察者靠近波源时,$v_0$ 为正;远离波源时,$v_0$ 为负。
当波源靠近观察者时,$v_s$ 为负;远离观察者时,$v_s$ 为正。
2.6多普勒效应教学目标:1、知道波源的频率于观察者接受到的频率的区别。
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。
4、通过物理现象激发学生学习物理的兴趣。
5、培养学生具有将物理知识服务于生活的意识。
教学重点:多普勒效应及产生的原因教学难点:对多普勒效应的解释教学过程:一、导入新课:提醒学生回忆当自己在汽车站、火车站、马路边时,听到喇叭声、汽笛声有何变化,规律如何?并播放录音(像)。
1842 年初夏的一天,奥地利物理学家多普勒带着心爱的女儿在铁道旁散步时发现了这一现象,偶然中孕育着必然,多普勒对这种现象进行了认真的研究,总结出了其中的规律。
这节课我们将共同来研究相关问题。
二、新课展示:一) 、多普勒效应:1、现象:奥地利物理学家多普勒发现:当波源和观察者之间有相对运动时,观察者会感到频率发生变化。
听行驶中火车的汽笛声.当火车向你驶来时,感觉音调变高;当火车离你远去时,感觉音调变低(音调由频率决定,频率高音调高;频率低音调低) 。
2、多普勒效应:由于波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 (注意区分两个频率) 。
3、多普勒效应的成因: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,而观察者听到的声音的音调,是由观察者接受到的频率,即单位时间接收到的完全波的个数决定的。
解释:(1)音调是由频率决定的.我们在初中学过声音是由振动产生的,振动的频率决定声波的音调.演示课件:声波的波面图.说明: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,而观察者听到的声音的音调,是由观察者接收到的频率,即单位时间接收到的完全波的个数决定的.如右图所示,当波源 S 和观察者 A 都不动,若波源频率为 20Hz,则波源每秒发出 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,因此观察者接收到的波的频率没有改变,听到的是“原声原调”.(2) 当波源和观察者有相对运动时,观察者接收到的频率会改变.演示课件:波源相对介质不动,观察者朝着波源运动的情况.可以看到,在单位时间内,观察者接收到的完全波的个数增多,即接收到的频率增大.举例:如右图所示,波源不动,观察者向波源由A 点经1 秒钟运动到 B 点,虽然波源每秒仍发出 20 个完全波,但观察者每秒接收到 21 个完全波,即接收到的频率增大.同样的道理,当观察者远离波源,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.演示课件:观察者相对介质不动,波源向着观察者运动的情况.可以看到,波源向右运动时,波源右方的波面变得密集,左方的波面变得稀疏,也就是说,波源右方的波长变短,左方的波长变长,如右图所示,因此,当观察者在波源右方时,单位时间内接收到的完全波的个数增多,即接收的频率增大.同理,当观察者在波源左方时,接收到的频率减小.师生共同总结:声源和观察者相对位置变化与音调变化的关系:小结: 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.讨论: 想像你以声波的速度随同某一个波峰一起远离波源, 会是什么情景? (在 运动过程中, 你接收不到任何一个完全波, 接收的频率变为零, 即听不到波源的声响. )4、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。
物理教案多普勒效应一、教学目标:1. 让学生了解多普勒效应的定义和原理。
2. 让学生掌握多普勒效应在现实生活中的应用。
3. 培养学生的观察能力和思维能力。
二、教学重点:1. 多普勒效应的定义和原理。
2. 多普勒效应的应用。
三、教学难点:1. 多普勒效应的数学表达式。
2. 多普勒效应的实验操作。
四、教学准备:1. 教师准备PPT课件。
2. 学生准备课本、笔记本、笔。
五、教学过程:1. 导入:教师通过播放一段有关多普勒效应的视频,引起学生的兴趣,提问:“你们听说过多普勒效应吗?谁能简单介绍一下?”2. 讲解:教师讲解多普勒效应的定义、原理和数学表达式。
定义:物体辐射波长因为光源和观测者的相对运动而产生变化的现象。
原理:当光源和观测者相互靠近时,观测者接收到的波长变短,频率变高;当光源和观测者相互远离时,观测者接收到的波长变长,频率变低。
数学表达式:λ= λ₀(v + v₀) / (v v₀)其中,λ为观测者接收到的波长,λ₀为光源静止时的波长,v为光源的速度,v₀为观测者的速度。
3. 案例分析:教师展示几个关于多普勒效应的案例,如:救护车鸣笛、红绿灯变化等,让学生分析其原理。
4. 实验操作:教师引导学生进行实验,观察多普勒效应的现象,如:使用激光笔和镜子进行实验,观察光线的频率变化。
5. 应用拓展:教师介绍多普勒效应在现实生活中的应用,如:雷达、声纳等。
6. 课堂小结:教师总结本节课的主要内容,强调多普勒效应的定义、原理和应用。
7. 作业布置:教师布置作业,让学生巩固本节课所学内容,如:绘制多普勒效应的示意图,分析案例等。
8. 课后反思:教师对本节课的教学效果进行反思,调整教学方法,以提高学生的学习兴趣和效果。
六、教学延伸:1. 教师引导学生探讨多普勒效应在宇宙学中的应用,如:观测遥远星系的红移,推断宇宙膨胀。
2. 学生通过查阅资料,了解多普勒效应在其他领域的应用,如:无线电通信、地震预测等。
七、课堂讨论:1. 教师提出讨论话题:“多普勒效应在我们的生活中有哪些实际应用?”2. 学生分组进行讨论,分享各自的发现和见解。
《多普勒效应》教学设计一、教学设计说明1.课标分析《多普勒效应》是《普通高中物理课程标准》选修模块3-4中,二级主题“机械波”下的内容。
《普通高中物理课程标准》对本节课的基本要求是:通过实验认识多普勒效应;能解释多普勒效应产生的原因;列举多普勒效应的应用实例。
2.教材分析使用教材是人民教育出版社普通高中课程标准实验教科书版《物理》选修3-4,内容选自第十二章第五节。
多普勒效应是波的一种重要现象,在生活中具有广泛的应用。
本节课通过对多普勒效应的形成过程进行分析,提高学生对机械波的认识水平,培养学生的分析能力与科学探究能力。
3. 学情分析教学主体——学生是普通高中二年级学生,此前已经学习了声音及机械波的相关知识,了解声音的特性及其影响因素。
学生具有一定的实验观察能力及科学探究的能力,学习欲望较强,乐于将所学知识运用于实际生活中。
多普勒效应的现象在生活中很常见,但学生不能应用物理知识进行分析。
通过本节课的学习,使学生感受并探究多普勒效应现象,理解其产生原因,并了解其在生活中的应用。
二、教学设计多普勒效应模拟3.课后作业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.不知两者车速,不能判断3、海豚具有完善的发射和接收超声波器官,在一些重要性能上,如确定方位的灵敏度,都远远优于现代的无线电定位系统,它发射的波比无线电的微波()A、速度快,方向性好B、频率高,抗干扰能力强C、波长小,传播距离远D、在介质中衰减小,传播距离远4、以速度u=20m/s奔驰的火车,鸣笛声频率为275Hz,已知常温下空气中的声速v=340m/s。
⑴当火车驶来时,站在铁道旁的观察者听到的笛声频率是多少?⑵当火车驶去时,站在铁道旁的观察者听到的笛声频率是多少?5、一个观察者在铁路附近,当火车驶近时,他听到的汽笛声频率为f1=440Hz,当火车驶远时,他听到的频率为f2=392Hz,在大气中声音速度为330m/s,求火车的速度?第11页共11页。
高中物理多普勒效应教案一、教学目标1. 让学生了解多普勒效应的定义和原理。
2. 让学生掌握多普勒效应在实际应用中的例子。
3. 培养学生的实验操作能力和观察能力。
二、教学重点与难点1. 教学重点:多普勒效应的原理和应用。
2. 教学难点:多普勒效应的数学表达和计算。
三、教学准备1. 实验室设备:声源、接收器、测量仪器。
2. 教学材料:教材、PPT、实验指导书。
四、教学过程1. 导入:通过播放音乐,让学生感受音调的变化,引发对多普勒效应的兴趣。
2. 讲解:介绍多普勒效应的定义、原理和数学表达式。
3. 实验:让学生参与实验,观察和记录声源和接收器的距离变化对音调的影响。
4. 分析:引导学生分析实验结果,理解多普勒效应的实质。
5. 应用:介绍多普勒效应在实际生活中的应用,如雷达、医学成像等。
五、作业与评估1. 作业:要求学生完成实验报告,总结多普勒效应的原理和应用。
2. 评估:通过实验操作、提问和作业完成情况来评估学生对多普勒效应的掌握程度。
教学反思:本节课通过讲解和实验相结合的方式,让学生了解了多普勒效应的原理和应用。
在实验环节,学生积极参与,观察和记录了声源和接收器的距离变化对音调的影响。
通过分析实验结果,学生能够更好地理解多普勒效应的实质。
在作业环节,要求学生完成实验报告,总结多普勒效应的原理和应用,以评估学生对知识的掌握程度。
总体来说,本节课达到了预期的教学目标,学生对多普勒效应有了较为深入的了解。
但在实验操作和观察方面,部分学生还需加强指导和训练。
在今后的教学中,可以考虑增加更多的实际案例,让学生更好地理解多普勒效应在生活中的应用。
六、教学延伸1. 让学生了解多普勒效应在现代科技领域中的应用,如卫星通信、宇宙探测等。
2. 引导学生探讨多普勒效应在生物医学领域的应用,如血流速度的测量。
七、课堂讨论1. 让学生分组讨论多普勒效应在日常生活中的实例,如交通警察使用的雷达测速仪。
2. 各组汇报讨论成果,进行分享和交流。
《多普勒效应》的教学设计教学设计:多普勒效应一、教学目标:1.了解多普勒效应的定义和原理;2.掌握多普勒效应的公式和应用方法;3.能够解决与多普勒效应相关的实际问题;4.培养学生分析和解决问题的能力。
二、教学内容与安排:1.初步了解多普勒效应(1)引入:介绍多普勒效应在生活中的应用,如雷达系统、超声波成像等;(2)定义:多普勒效应是指当发射源和接收源相对运动时,导致接收信号的频率发生变化的现象;(3)分类:分为多普勒频移和多普勒时间延迟两种情况。
2.多普勒效应的原理和公式(1)原理:当发射源和接收源相向运动时,接收信号的频率增大;当发射源和接收源相远离运动时,接收信号的频率减小;(2)公式:根据具体情况,可以使用频率公式或频率变化率公式计算频率变化。
3.多普勒效应的应用举例(1)雷达系统:介绍雷达系统中多普勒效应的应用,如提高目标探测的准确性;(2)超声波成像:介绍超声波成像中多普勒效应的应用,如检测胎儿心跳频率。
4.多普勒效应的实际问题训练(1)练习1:计算一个飞机以一定速度飞行时,雷达系统接收到的频率与实际频率的差值;(2)练习2:计算一个车辆以一定速度行驶时,超声波成像系统检测到的心跳频率与实际心跳频率的差值。
5.知识点总结与反馈(1)总结:对多普勒效应的定义、原理、公式和应用进行总结;(2)反馈:让学生结合实际例子,回答与多普勒效应相关的问题,加深对知识点的理解。
三、教学方法与手段:1.讲授结合实例:通过引入实际应用,激发学生的学习兴趣,帮助学生更好地理解多普勒效应的原理和应用。
2.问题解答:设置不同难度的问题,帮助学生巩固知识点,并培养解决问题的能力。
3.小组讨论:组织学生进行小组讨论,共同解决多普勒效应相关问题,加强学生的协作能力和团队意识。
4.实验展示:通过实验展示多普勒效应的实际应用,增强学生的实验意识和动手能力。
四、教学评价与反馈:1.考试评测:设置选择题、填空题、解答题等不同类型的题目,考察学生对多普勒效应的掌握程度和应用能力。
《多普勒效应》教学设计【教材分析】本节课选自上海科教出版社《物理选修3-4》,第二章第5节“多普勒效应”。
本节是机械振动和机械波在实际生活应用的一个侧面,也是新课标高考考试说明2009年新增的重要考点之一,是本章教学的一个难点。
教材通过实际生活现象引入了“多普勒效应”的概念,通过实验探究,让学生感受多普勒效应。
又从理论上分析论证了该现象,使抽象的问题的形象化。
因此上好本节课能够很好地帮助学生理解生活中的很多“多普勒效应”现象及其应用。
【教学目标】1.知识与技能目标①知道什么是多普勒效应②知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别③能分析论证多普勒效应④能运用多普勒效应解释一些生活中物理现象2.过程与方法目标①通过了解物理学史:多普勒发现汽笛音调的变化,培养学生对物理现象的感性认识。
②通过实验探索:帮助新物理概念在学生思维中的建立。
3.情感态度与价值目标:通过本节的学习,学生可以获得丰富的科学世界观和方法论的启示和教益,学习多普勒对生活现象的细心观察的优良习惯,运用物理学史和学生亲身感受的实验探究,教育学生乐于探究自然界的奥秘,体验探索自然规律的艰辛和喜悦,培养学生实事求是的科学态度和科学精神。
【教学重点、难点】1.教学重点:①知道波源频率与观察者频率的区别。
②知道“多普勒效应”是在波源与观察者之间有相对运动时产生的。
2.教学难点:波源的频率与观察者接收到的频率的区别。
【教学思路】①学生主动、合作、探究、交流,教师主导学生是学习的主体,要促使学生充分发挥主观能动性,积极参与到学习中来,主动生疑、主动质疑、主动思疑、主动解疑。
在教学过程中,学生与老师相互合作,学生与学生之间相互合作,在合作中获得共同进步。
②形象化教学本节内容比较抽象,概念的建立和理解不像前面学习“干涉、衍射”形象易懂,因此要通过一些具体的生活实例,以及自拍的视频资源、网络信息向学生展示“多普勒效应”存在的客观性。
尽力为学生提供形象化的支持,便于概念的建立,理论的上升。
③注重实验演示与分析论证相结合,重视过程和方法的教育。
【教学器材】教学挂图、多媒体展示台、哨子、绳子。
【教学过程】教学步骤教师活动学生活动设计思维创设问题情景同学们在初中已经学习过关于声音的基础知识,那么声音的高低与哪些因素有关呢?学生思考回忆所学的内容由已学过的知识引入“音调”的概念小实验请同学们把手放在自己的喉部练习一下发声,发一个高音,一个低音,手的感觉有什么不同。
甲生答:发高音时感觉振动的快,发低音时振动的慢。
乙生答:声音的高调叫音调学生通过小实验切实感受,调动学生的求知欲。
大屏幕展示图片学生看下面几个录像片段,注意细听声音除音量大小以外的变化学生通过辨听由远而近运动汽车汽笛声音变化,以及飞机起飞过程声音的变化,培养学生细心观察的好习惯。
提出问题 1.从以上几个片段声音中我们听到了什么? 2.那么是不是发声体的频率发生了变化呢? 3.若一辆静止的汽车在你身旁鸣笛,你会有怎样的发现? 4.是什么改变了我们听到的声音的频率? 1.甲生答:发声体由远→近→远,音调由高→低变化。
2.乙生答:是。
3.丙生答:音调没有高低变化。
4.丁生答:物体的相对运动。
通过细心观察,得出正确的结论,这也是一个基本的物理素养。
引入课题 一.由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感觉到频率的变化,这样的现象叫多普勒效应。
课题:多普勒效应 知道了今天这节课学习目标,也更加渴望了解相关知识。
解决问题要从研究问题的本质开始。
阅读课文片段了解物理学史相关知识通过多媒体打 出多普勒照片, 请同学介绍多 普勒的生平及 主要科学贡献。
学生阅读物理学史内容,了解多普勒本人。
(生答:奥地利物理学家、数学家、天文学家,1842年发现了“多普勒效应”) 学生利用课本、网络获取知识是学习的重要途径。
实验探究(一)将一个哨子系在1.5m 长的细绳一端,另一端系在手臂上,使哨子在我们头上旋转,另一些人坐在凳子上,聆听哨声的音调变化情况,相互交换,亲身体验学生非常兴奋,争先恐后的回答:听到的声音确实有高低变化,且哨子离自己近时,音调较高,离自己远时,音调较低。
学生通过亲身参与实验探索过程,培养学生团结合作的学习精神,培养学生细心观察的物理素养。
实验探究(二)两位同学相隔一段距离(约10m )一人手持小收音 机播放音乐,另 一人坐在秋千上来回摆动,经过不同位置,体会一下音调是如何变化。
归纳二、1.频率越高,音调越高;频率越低,音调越低2.物体的相对运动改变了我们听到声音的频率。
与老师共同归纳总结培养学生归纳总结能力给出概念三、波源的频率:单位时间内波源发出完全波的个数。
接收到的频率:观察者在单位时间内接收到完全波的个数。
学生记录笔记,加强概念的记忆,为后面的论证打下基础。
学习笔记的积累是学生课堂学习中必不可少的一个重要环节提出问题师:为什么有相对运动听起来音调就会有变化?学生观察图片动脑思考培养学生的多动脑思考的好习惯分析论证“多普勒效应”(教师讲解)四:论证“效应”(一)当波源和观察者都静止不动,即二者没有相对运动时,单位时间内观察者接收到的“完整波”的个数等于波源发出的“完整波”的个数,即接收学生认真听讲并积极记录笔记培养学生认真听讲的好习惯,听课过程与老师互动,认真分析并记录理论结果频率等于波源频率。
(二)当波源相对介质静止,观察者向着波源以速度v运动时,相当于观察者的速度增大,而波长不变,故单位时间观察者接收到的“完整波”的个数多于波源发出的“完整波”个数。
即接收频率大于波源频率。
学生认真听讲,与老师共同分析,并记录笔记。
(三)当观察者相对介质静止,波源以速度u向观察者运动时,相当于波长减小而波速不变,因此单位时间内观察者接收到的“完整波”的个数多于波源发出的“完整波”的个数,即接收频率大于波源频率。
学生应用前面的思维方式,自己动手、动脑分析,师生共同总结。
展示图片观察水波的多普勒效应生答:波源向右运动提出问题1.当观察者以速度v离开波源运动时,接收频率与波源频率有什么关系?学生动笔自己推导论证培养学生细心观察的好习惯,学会思维迁移,类推结果,推广应用结论。
2.当波源以速学生自己扩展论证度u离开观察者运动时,接收到的频率与波源频率有什么关系。
结论推广延伸总结结论(四)波源与观察者同时相对介质运动时1.相互靠近:2.相互远离:学生与老师共同归纳总结,得出结论培养学生在学习过程中归纳总结规律的能力展示图片五、多普勒效应的应用1.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.2.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.3.交通警察向行进中的相互交流从网络获得的知识拓展学生的视野,培养学生团结协作,资源共享的学习习惯汽车发射一个已知频率的电磁波,波被运动的汽车反射回来时,接收到的频率发生变化,由此可指示汽车的速度.4.由地球上接收到遥远天体发出的光波的频率可以判断遥远天体相对于地球的运动速度.5.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.6.军事应用(E-3“望楼”预警机) 脉冲多普勒雷达,多谱勒导航仪展示图片教师运用多媒体平台展示图片学生观看,拓展视野帮助学生简单地了解冲击波引导学生阅读“信息浏览”以及“STS”师:同学们自读课本P 43信息浏览以及“STS”,可以大胆的阐述自己的见解。
细心阅读,认真思考引导学生养成自学习惯,通过自学途径拓展视野案例分析(多媒体打出例题)案例:交通警察利用多普勒效应可测量公路上汽车的车速。
如一固定的声源发出频率为10kHz 的声波,一辆汽车向声源迎面驶来,在声源处接收到从汽车反射回来的声波,其频率从差频装置中测出为11kHz 。
设空气中的声速为300m/s ,试求汽车行驶的速度。
与老师共同分析解答得出结果 培养学生分析求算能力 反馈练习课本P 44第五题请一名学生板演练习其他学生当堂练习规范学生计算题书写步骤 家庭作业及活动1.课本P 44 1、2、3、42.利用网络获取“多普勒效应”的更多信息与知识拓宽视野【板书设计】 第五节 多普勒效应一、多普勒效应定义 由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感觉到频率的变化,这样的现象叫多普勒效应。
二、频率与音调的关系 1.频率越高,音调越高;频率越低,音调越低 三、波源的频率:单位时间内波源发出完全波的个数。
接收到的频率:观察者在单位时间内接收到完全波的个数。
四:论证“效应” 波源与观察者同时相对介质运动时2.相互远离:五、多普勒效应的应用 六.实例分析 分析:七、学生巩固练习2.物体的相对运动改变了我们听到声音的频率。
1.相互靠近:【教学小结】这节课的教学进程,沿着物理学历史的足迹:提问→质疑→探究→论证→应用,引导学生建立新的概念,理论结合实际。
以下两点是本人教学后的一些思考:1.课堂教学中注重创设一定的学习情境和氛围,提供大量的图片,师生共同借助网络获取信息和资料,丰富学生的感性认识,为学生“见物思理”创设条件。
2.学生各种学习能力的培养和科学意识的培养都融入在科学知识和科学方法的学习过程中,学生在学习中既掌握了知识,又体会到了学习的快乐,教师既传授了知识,也达到了育人的效果。
3.教师与学生在课堂上应处于一种合作关系,允许学生自由、主动地学习,激励学生积极、主动地思考,变平淡为奇趣,使学生进入问题情景中,激发学生的好奇心和求知欲,引导过程要“少而精”,及时调控学习方向。