浙江省衢州市仲尼中学高二物理《多普勒效应》教案.doc

浙江省衢州市仲尼中学高二物理多普勒效应教案w一：教材分析是本教材新增加的目的是希望学生对波源与观察者相对运动有更全面、更深人和更接近实际的认识，知道影响因素不只一个，分析问题应综合考虑，抓住主要方面但真正的实际问题比较复杂，教学中并不要求深人讨论这些实际问题，也不要求对影响进行深入分析教学中要注意掌握好分寸 二：学情分析 1、培养学生的阅读和自学能力2、通过例题板演使学生学会规范解题及解题后的思考3、通过原理分析，具体计算及实验验证的过程，使学生学会分析解决实际问题的两种基本方法：理论分析、计算和实验三：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。四：教学重点：多普勒效应及产生的原因五：教学难点：对多普勒效应的解释六：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。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图1018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”图1018（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1019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1019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，如图1020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1020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。（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。这种现象，是证明宇宙在膨胀的一个有力证据。小结：多普勒效应是指由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率发生变化的现象，他是奥地利物理学家多普勒在1842年发现的。七：板书设计1：波源与观察者相互靠近频率变大2：波源与观察者相互远离频率变小八：课后练习 1下面哪些因素影响交流发电机产生的电动势的最大值 【 】a磁感强度 b线圈匝数c线圈面积 d线圈转速e线圈初始位置2甲、乙两电路中电流与时间关系如图1，属于交变电流的是 【 】a甲乙都是 b甲是乙不是c乙