高二物理多普勒效应4

多普勒效应（说课）教学之前师生双方的状况学生对于多普勒效应：现象虽在身边但不曾留意，感性认识不足。理论基础虽有，却未涉及波动领域，有认知障碍教师对于多普勒效应•传统实验困难，只能听无法看,难以提供教学所需的实物直观。•课堂讲解费力，难以提供教学所需的动态的模象直观。教学设计教学的基本思路用典型的多普勒效应实验，引发学生的观察兴趣；与学生原有观念发生矛盾，引起学生的思考兴趣。教学目的•讲新课时•1.通过实验，感受多普勒效应这种物理现象。•2.多媒体技术的展示，使学生定性了解多普勒效应的成因。•3.能运用多普勒效应解释一些简单的物理现象。•总复习时１.再次应用多媒体技术进一步作深入展示，使学生了解多普勒效应形成的原因，并做简单的定量研究。２.能理论联系实际，对简单的实际问题作定量计算。教具•1.讯响器•2.发波水槽•3.计算机•4.投影机•5.清华同方课件教学过程简单介绍一、实验引入新课１、实验：讯响器移动，学生听声音２、视频：鸣叫着的火车３、多普勒效应的含义二、多普勒效应的现象与成因1、波源静止，观察者运动2、波源运动，观察者静止三、实验证实波源移动，波长发生变化四、复习练习教学过程一、多普勒效应新课引入1、实验：讯响器移动，学生听声音2、视频：鸣叫着的火车多普勒效应（清华同方课件）3、多普勒效应的含义(1)若波源或观察者或它们两者均运动时，则观察者感觉到的频率（音调）和波源的原频率（原来的音调）一般并不相同，这种现象称为多普勒效应。怎样研究多普勒效应（控制变量）以波源、观察者均静止的情况为参照基准，分成两种情况讨论(1)波源静止，观察者运动(2)波源运动，观察者静止研究的理论依据•运动的合成•vf研究方法•理论分析(多媒体技术支持下的)•实验验证假说的真伪二、多普勒效应的现象及其成因1.波源静止，观察者运动（1）“观察者、波源均静止”多普勒效应（清华同方课件）例题1设波速v＝100m/s，波源频率f＝100Hz，则周期T＝0.01s，λ＝vT＝1m。如果波源和观察者皆相对介质静止，观察者感觉到的频率与波源频率相同吗？分析观察者若相对介质静止时，则在t＝1s的时间间隔内有100个波传到观察者A位置(因为在一个周期内波向前传一个波长)，观察者感觉到的频率与波源频率相同。使用教学软件不忘课堂教学•1、听：感知现象•2、看：形象描述•3、讲：逻辑演绎•4、算：上升理性评价：帮助学生在形象思维的平台上，展开逻辑思维。(2)当波源不动，观察者向波源运动多普勒效应（清华同方课件）例题2•设波速v＝100m/s，波源频率f＝100Hz，则周期T＝0.01s。当波源不动，观察者以v人＝10m/s的速度向波源运动，观察者感受到的频率就比波源的频率是低还是高？频率的差值是多少？分析•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，高10Hz。(3)波源不动，观察者远离波源运动多普勒效应（清华同方课件）例题3•设波速v＝100m/s，波源频率f＝100Hz，则周期T＝0.01s。当波源不动，观察者以v人＝10m/s的速度远离波源运动，观察者感受到的频率就比波源的频率是低还是高？频率的差值是多少？•如果观察者是远离波源运动，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．低10Hz。发散•如果观察者远离波源的运动速度v人＝100m/s和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？2.波源运动，观察者静止(4)“波源向观察者运动”多普勒效应（清华同方课件）例题4•设波速v＝100m/s，波源频率f＝100Hz,则周期T＝0.01s,λ＝vT＝1m．设观察者在A位置不动，波源以v源＝10m/s的速度向观察者运动，观察者感受到的频率比波源的频率高还是低？•设观察者在A位置不动，波源以v源＝10m/s的速度向观察者运动，此时相对观察者来说波速为：v＋v源＝100＋10＝110m/s，因此观察者在t＝1s里感受到的波有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．强调•在波源运动过程中，波速实际上并没有改变，但在相同的距离中却多了10个完整的波，这是波在介质中被均匀挤压，使之波长变短了的缘故．(5)“波源远离观察者运动”多普勒效应（清华同方课件）如果波源远离观察者，则观察者感受到的频率就会比波源的频率要低．•可以要求学生模仿老师编写题目3.扩展发散•(6)波源与观察者之间发生相对运动•请同学思考讨论多普勒效应将会出现怎样的情况？•多普勒效应（出动画中的总结）三、实验验证波源移动时波长发生变化的事实四、复习练习•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.（2006年全国卷Ⅱ）16、频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动。以u表示声源的速度，V表示声波的速度（u＜V），ν表示接收器接收到的频率。若u增大，则A.ν增大，V增大B.ν增大，V不变C.ν不变，V增大D.ν减少，V不变*3．当火车驶近时，观察者觉得它的汽笛的基音比驶去时高一个音(即频率高到9/8倍)，设声速为v＝340m/s，求火车速率．