多普勒效应教案x

1、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。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、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 感到频率发生变化演示课件：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，频率咼音调咼；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。3、多普勒效应的成因：

2、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:5(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.如图1018所示，当波源

3、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”图 10 18（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：如图10 19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.图10 19同样的道理，当观察者远离

4、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，如图10 20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.图 10 20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

5、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。二、多普勒效应的应用1、声波的多普勒效应不只是用来 欣赏”火车笛声的变化，它也有许多重要应用。当一 束超声波射到人体内两种组织的界面时将发生反射，当界面处于运动状态时（如心 脏的跳动 ），反射回来的超声波频率将因多普勒效应而发生变化，由此可以探测人 体内脏器官因病变而引起的运动异常状况。现代医学上使用的胎心检测器、血流测 定仪等有许多都是根据这种原理制成。2、根据汽笛声判断火车的运动方向和快慢，以炮弹飞行的尖叫声判断炮弹的飞行方向 等。3、红移现象：在 20世纪初，科学家们发现许多星系的谱线有 “红衣现象 ”，所谓“红衣 现象”，就是整个光谱结构向光谱红色的一端偏移，这种现象可以用多普勒效应加以解 释：由于星系远离我们运动，接收到的星光的频率变小，谱线就向频率变小（即波长 变大）的红端移动。科学家从红移的大小还可以算出这种远离运动的速度。这