选修3-4第十二章第7节多普勒效应教学设节多普勒效应教学设计94

《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“机械振动与机械波”下的内容。

《普通高中物理课程标准》对本节课的基本要求是：通过实验感受多普勒效应；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2007年版《物理》选修3-4，内容选自第十二章第七节。

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、教案附：《多普勒效应》学案一、课前预习声音的特性包括：（）（）（），其中影响声音音调的因素是（）。

二、课堂教学1．学习任务一：认识多普勒效应2.学习任务二：分析多普勒效应3.课后作业(1)多普勒效应：（）由于观察者与波源之间的（），而产生（）的现象。

(2)在铁路旁听到行驶中的火车的汽笛声，当火车迎面驶来时，音调变高，火车远离时，音调变低，是因为( )A.火车驶来时，声源频率变大B.火车远离时，声源的频率变小C.火车驶来及远离时，声源的频率都不变D.以上说法均不正确(3)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改变C.只有声波才可以产生多普勒效应D.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(4)下列关于多普勒效应的说法中正确的是( )A.只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应B.当声源静止、观察者运动时，也可以观察到多普勒效应C.只要声源在运动，观察者总是感到声音的频率变高D.当声源相对于观察者的距离变化时，观察者听到的声音的音调可能变高可能变低(5)有经验的战士可以从炮弹飞行时的尖叫声判断炮弹的飞行方向，他所利用的是( )A.声波的干涉现象B.声波的衍射现象C.声波的多普勒效应D.声波的反射现象。

2.6《多普勒效应》教案一、教学目标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，知道它是在波源与观察者之间有相对运动时产生的现象．了解一些它的应用．二、教学重点：多普勒效应产生的原因三、教学方法：多媒体辅助教学四、教具：计算机、大屏幕、多媒体教学课件五、教学过程：（一）引入新课我们在前面的讨论中，波源和观察者都是相对介质静止的，波源的频率和观察者感觉到的频率是相同的，若波源或观察者或它们两者均相对介质运动，则观察者感觉到的频率和波源的真实频率一般并不相同，这种现象称为多普勒效应。

火车进站，笛声较高，火车出站，笛声较低，就是这种现象。

（二）进行新课【板书】第6节多普勒效应一、多普勒效应为了便于研究，我们可分三种情况来讨论多普勒效应。

设波速为v，观察者运动速度为v人，波源运动速度为v源，均以介质为参考系。

【板书】二、多普勒效应成因【板书】1、波源与观测者相对于介质都静止时，观测者单位时间内接收到的完整波的数目与单位时间内波源发出的相同，所以，观测者接收到的频率与波源的振动频率相同。

【板书】2、波源相对于介质静止不动，观测者相对于波源运动。

【板书】3、观测者相对于介质静止，波源相对于观测者运动。

可引导学生进行思考讨论，加深对多普勒效应的理解。

当波源与观察者相对运动时，如果二者相互靠近，观察者感觉到的频率将增大；如果二者相互远离，观察者感觉到的频率将减小。

（三）课件演示，课堂小结打开计算机，演示“多普勒效应”教学课件（通过课件演示，形象直观地再现生活中的“多普勒效应”现象，给学生再次留下清晰直观的印象，从而收到良好的教学效果。

）（四）课堂练习观察者站在铁道旁，一辆以某一速度运动的火车向观察者迎面驶来，同时发出汽笛声，下面判断正确的是：（）A．观察者感受到汽笛生的的频率越来越大B．声波的速度越来越大C．传向观察者的声波的波长变短D．传向观察者的声波的波长变长答案：C（五）作业复习教材内容。

多普勒效应教案一、教学目标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，知道它是在波源与观察者之间有相对运动时产生的现象．了解一些它的应用．二、教学重点：多普勒效应产生的原因三、教学方法：多媒体辅助教学四、教具：计算机、大屏幕、多媒体教学课件五、教学过程：（一）引入新课我们在前面的讨论中，波源和观察者都是相对介质静止的，波源的频率和观察者感觉到的频率是相同的，若波源或观察者或它们两者均相对介质运动，则观察者感觉到的频率和波源的真实频率一般并不相同，这种现象称为多普勒效应。

火车进站，笛声较高，火车出站，笛声较低，就是这种现象。

（二）进行新课【板书】多普勒效应一、多普勒效应为了便于研究，我们可分三种情况来讨论多普勒效应。

设波速为v，观察者运动速度为v人，波源运动速度为v源，均以介质为参考系。

【板书】二、多普勒效应成因【板书】1、波源相对介质静止，即v源=0，观察者以速度v人相对介质运动。

设速度v=100m/s，波源频率f=100Hz，则周期T=0.01s，λ=Vt=1m。

在波源、观察者相对介质静止时，则在t=1s里有100个波传到观察者A位置（因为在一个周期内波向前传播一个波长），观察者感觉到的频率与波源频率相同。

当波源不动，观察者以v人=10m/s的速度向波源运动，则在t=1s里，观察者从A到B位置（课本图10-36），感受到的波的个数为：n=(v+v人)t=(100+10)×1=110个，这样观察者感受到的频率（f’=110Hz）就比波源的频率(f=100Hz)要高。

如果观察者远离波源运动，则在t=1s里，观察者从A到C位置，感受到的波的个数为：n=(v-v人)t=(100-10)×1=90个，这样观察者感受到的频率（f’=90Hz）就比波源的频率(f=100Hz)要低。

同学们可以思考一下，如果观察者远离波源的运动速度v人=100m/s或v人＞100m/s，那么观察者感受到的频率如何？他感觉到波源的位置有无变化？【板书】2、观察者相对于介质静止，波源以速度v源相对介质运动。

多普勒效应-粤教版选修3-4教案教学目标1.了解多普勒效应的基本概念；2.掌握多普勒效应公式的使用方法；3.能够通过多普勒效应理解天文学、医学等领域的应用。

教学重点1.多普勒效应的原理和公式；2.多普勒效应在天文学、医学等领域中的应用。

教学难点1.理解多普勒效应；2.掌握多普勒效应公式的使用方法。

学习方法1.基本概念的学习：课前预习；2.公式应用的学习：课上交互教学、课后巩固。

教学过程1.导入（5分钟）通过提问和视频展示的方式，普及多普勒效应的基础知识。

•通过展示一张描绘出警车以不同速度逃离的图像，向学生解释现象；•提问：这种现象是常见于什么场合？回答：它常见于警车、火车、车辆高速运动等效应；•视频展示。

2.讲解（15分钟）讲解多普勒效应原理和公式。

•通过蓝调音乐的演示方式、投屏和讲解内容进行分享：音波传播的波长和频率受到发射源和接收源相对运动速度大小的影响，产生相应的多普勒效应；•讲解多普勒效应公式：当源接近接收器时，波长减小、频率增大，反之亦然。

公式：$\\Delta f=f_{0} \\frac{v}{v+v_{r}}$•针对不同领域内的示例反复进行解释和模拟演示，让学生更好的理解多普勒效应。

3.贴近生活实例（15分钟）通过一些真实的实例引导以及学生思考，帮助学生更好的理解多普勒效应在日常生活中的应用。

•引导学生从周围的场景出发，思考警车或救护车的声音有何特点；•引导学生思考医学方面的应用，并让学生解释为什么在临床医学中，采用多普勒效应测速血流；•提高学生自己通过多普勒效应公式解决实际问题的能力，例如计算运动物体速度等。

4.作业布置（5分钟）•引导学生查找不同领域中的多普勒效应应用案例，并制作PPT介绍；•提高学生对教材知识的玩味性，提供一些自主进行多普勒效应公式计算的题目。

总结本课程通过融合多种形式的教学方式和真实的例子引导学生培养对多普勒效应原理、公式和实际应用的理解和掌握。

通过深度思考和自主探究解决实际问题，激发学生的学习兴趣和动力。

选修3-4第十二章第7节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？下面我们就通过研究这几种情况下的普勒效应来探究其成因。

《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。

6. 多普勒效应-教科版选修3-4教案教学目标1.理解多普勒效应概念；2.掌握计算多普勒效应的方法；3.能够应用多普勒效应解决实际问题。

教学过程1. 引入老师可以用一个有关警车追捕的视频来引出多普勒效应的概念。

在视频中，如果警车朝向我们的方向开，警笛声音会变得更高，往返时间变短，而如果警车背向我们开，警笛声音会变低，往返时间变长。

请同学思考这一现象背后的原理是什么。

2. 讲解在同学们了解引入视频之后，老师可以进行多普勒效应的概念讲解。

多普勒效应，即当发射者和接收者相对运动时，信号的频率就会发生变化。

如果两者向着彼此运动，则频率变高；反之则频率变低。

这个现象就是多普勒效应。

根据这个原理，我们可以解释警车追捕时的声音变化：当警车向我们驶来时，警笛声的频率会变高，而当警车和我们相向而行时，警笛声的频率会变得更高。

3. 计算老师在讲解的同时可以给出多普勒效应的计算公式。

当源向接收者移动时，多普勒效应的大小可以通过下式计算：f’ = f(1 + v/c)当源从接收者处移动时，多普勒效应的大小可以通过下式计算：f’ = f(1 - v/c)其中，f是信号原始的频率，f’是接收者接收到的频率，v是源和接收者之间的相对速度，c是光速。

通过上述公式，同学们可以算出不同场合下的多普勒效应大小，并解释其产生的原因。

4. 应用老师可以通过多个具体的例子来让同学用多普勒效应解决实际问题。

比如，题目可以是这样的：一辆救护车以50km/h的速度行驶，救护车的警笛声调为800Hz。

那么，当救护车与你相向而行时，你所听到的声音的频率是多少？同学们可以根据之前所学的知识，用公式计算出救护车警笛声的频率，然后减去信号在空气中的传输速度，得到救护车接近你的频率，最后再用公式计算即可。

总结在本次教学中，我们学习了多普勒效应的概念、计算方法和应用。

通过此次课程的学习，同学们可以更深入地了解这个物理现象，并在实际应用中灵活运用。

12.7 多普勒效应三维教学目标1、知识与技能（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；（3）能运用多普勒效应解释一些物理现象。

2、过程与方法3、情感、态度与价值观教学重点：知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别；知道多普勒效应是在波源和观察者之间有相对运动时产生的。

教学难点：波源的频率与观察者接收到的频率的区别。

教学方法：读、讲、练与分析相结合。

教学过程：第七节多普勒效应（一）引入新课让学生叙述火车向你驶来时，汽笛本身的音调如何变？人听到的汽笛音调如何变？火车离你而去时，汽笛本身的音调如何变？人听到的汽笛音调如何变？同是汽笛发声为什么会产生两种不同的现象呢？多普勒效应。

（二）新课教学1、波源的频率与观察者接收到的频率问题：什么叫频率？声音的音调由什么因素决定？提示：波源的频率--单位时间内波源发出的完全波的个数。

观察者接收到的频率--单位时间内观察者接收到的完全波的个数。

如果波源和观察者相对于介质静止，则观察者接收到的频率与波源的频率相等，如果波源或观察者相对于介质运动时，则观察者接收到的频率与波源的频率不相等，这一现象就叫多普勒效应。

2、多普勒效应的成因例1：波速为V＝100m/s，波源的频率f＝100Hz.可算得：波的周期T＝0.01s，波长λ＝1m。

（1）波源相对于介质静止，观察者相对于介质静止在时间t＝1s里有100个波传到观察者所在的A处，观察者接收到的频率与波源的频率相等，音调不变。

（2）观察者相对于介质静止，波源以速度V源＝10m/s相对于介质运动，第一、波源向观察者运动则对观察者来说感觉到的波速为110m，他在1秒钟内接收到的完全波数为110个，所以观察者感受到的频率f'＝110Hz比波源的频率f＝100Hz要高，因而音调变高。

注意：波速实际并没有改变，但在相同的距离中却多了10个完整波，是由于波在介质中被均匀挤压，使之波长变短的缘故。

多普勒效应教学目标一、知识目标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，知道它是在波源和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、能力目标通过波源的频率与观察者接收到的频率的区别，培养学生的分析能力.三、德育目标培养学生用联系的观点来分析问题.教学重点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，知道它是在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.教学难点波源的频率与观察者接收到的频率的区别.教学方法讲练法、阅读法、分析法.教学过程一、引入火车在进站和出站时拉响汽笛的过程.同是汽笛发声，为什么会产生两种不同的现象呢？本节课我们就来研究这种现象.［板书］多普勒效应二、新课教学(一)波源的频率与观察者接收到的频率［教师讲］波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数.观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数.如果波源和观察者相对于介质是静止的，则波的频率就是波源振动的频率，观察者所接收到的频率就是波源的振动频率，但是如果波源或观察者相对于介质运动时，则观察者所接收到的频率与波源的振动频率不同，这一效应是多普勒在1842年首先发现的，所以称为多普勒效应.(二)多普勒效应的理解［教师范例进行讲解］1.设波源相对介质静止，观察者相对波源以速度v运动：讲：观察者可能向着波源方向运动，也可能远离波源运动.①如果观察者向着波源方向运动.如图所示，某时刻观察者在A处接收到波1，设经过时间T′，观察者运动到B处接收到波2，则T′即为观察者观测到的波的周期，由图甲及运动学知识，得：v波T′+vT′=λ=v波T所以T ′=T v v v +波波 由f T 1=得：f ′=f v v v 波波+＞f 所以，当观察者向着波源运动时，观察者观测到的频率增大，周期变小.②当观察者远离波源运动时如图乙所示：当v ＜v 波时，某时刻观察者在A 处接到波1，经过时间T ′，观察者运动到B 处接收到波2，即T ′为观察者观测到的周期由图乙及运动学知识得：v 波T ′-vT ′=λ=v 波T则T ′= T v v v -波波由f T 1=知：f ′=f v v v 波波-＞f b :当v =v 波时，观察者一直随波向前运动接收不到其他的波，则f ′=0.c :当v ＞v 波时，如图丙所示.某时刻观察者在A 处接收到波2，经过时间T ′，观察者运动到达B 处时接收到波1，则T ′即为观察者观测到的周期.同理有：vT ′-v 波T ′=λ=v 波T则T ′=T v v v 波波-由f =T1可知： f ′=f v v v 波波-.当2v 波＞v ＞v 波,f ′＜f.当v =2v 波时，f ′=f .当v ＞2v 波时，f ′＞f .2.设观察者相对于介质静止，波源相对观察者以速度v 移动时.［学生分波源向着观察者运动和波源远离观察者运动两种运动情形分析］［学生汇报得到的结论］当波源远离观察者运动时，观察者观测到的频率变小.当波源向着观察者运动时，观察者观测到的频率可能变大，也可能变小.(三)多普勒效应的应用1.［教师讲］不仅是机械波，以后要学到的电磁波和光波，也会发生多普勒效应.板书：多普勒效应是波动过程共有的特征.2.［学生阅读课文最后一段］3.学生总结多普勒效应的应用：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交通警察向先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.例题：一个观察者在铁路旁，当火车迎面驶来时，他听到的汽笛声频率为f 1＝440 Hz ；当火车驶过他身旁后，他听到的汽笛声的频率f 2＝392 Hz ．若大气中声速约为330 m/s ，求火车的速度和火车汽笛发声的频率f 0．点拨：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，观察者接收到的频率发生了变化．观察者与波源相互接近时接收到的频率变大，远离时接收到的频率变小．观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到完全波的个数．答案：19.0 m/s 414.7 Hz解析：设火车的速度为V ，声速为v当火车靠近时，声波的波长被压缩为λ′＝vT －VT ＝v －V f 0．观察者听到的频率f 1＝v λ′＝vf 0v －V ，即f 1＝vf 0v －V① 同理，当火车远离时，有f 2＝vf 0v ＋V ，即f 2＝vf 0v ＋V② 联立①②解得V ≈19.0 m/s，f 0≈414.7 Hz． 小结：1．发生多普勒效应的原因是观察者和声源之间有相对运动．2．发生多普勒效应时波源的频率不变，由于观察者和波源之间发生相对运动导致观察者感觉接收到的波的频率发生改变．3．观察者和波源靠近时，波的频率变大；观察者和波源远离时，波的频率变小．4．多普勒效应是波特有的现象．一切波都可以发生多普勒效应．。