2 6 多普勒效应 学案 -高中物理教科版选修3-4

选修3-4第二章第6节多普勒效应课题多普勒效应课型新授课课时1课时教学内容分析在本章前几节已经学习了波的频率等相关物理量，本节内容主要学习在波的传播过程中的一个常见现象：多普勒效应、产生原因以及应用学生学情分析学生已经学习了波传播的相关物理量，多普勒效应的现象在生活中也很常见，同学们可以更容易用本节知识，解释生活中的物理现象课堂核心目标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?3.能运用多普勒效应解释一些物理现象及其应用教学重点难点1.重点：产生多普勒效应的几种情况2.重点、难点：接受频率变化而波源频率不变的原理课前：任务驱动自学反馈设计优化任务驱动发布任务自主预习探新知--课前自主学习，预习素养感知。任务1：阅读教材P40-42页并思考下面问题：什么是多普勒效应？知道几种常见多普勒效应情况2、知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别3、多普勒效应的应用任务2：完成下面习题1.奥地利物理学家多普勒发现：波源和观察者互相靠近或互相远离时，接收到的波的频率都发生变化的现象叫做多普勒效应。2.当波源与观察者相对静止时，接收的频率等于波源振动的频率；当波源与观察者互相靠近时，接收的频率大于波源振动的频率；当波源与观察者互相远离时，接收的频率小于波源振动的频率。3．关于多普勒效应，下列说法正确的是（C）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．多普勒效应是由于波源和观察者之间有相对运动而产生的D．只有声波才可产生多普勒效应4．关于多普勒效应下列说法中正确的是（B）A．只有声波才有多普勒效应 B．光波也有多普勒效应C．只有机械波才有多普勒效应 D．电磁波不能发生多普勒效应5．下列哪些现象是多普勒效应引起的（BC）A．远去的汽车声音越来越小B．炮弹迎面飞来，声音刺耳C．火车离你而去，音调变低D．大风中，远处人的说话声时强时弱自学反馈自主学习学情反馈课中：合作探究引领提升教学过程一次备课合作探究攻重难--疑难问题解惑，学科素养形成。合作探究1：认识多普勒效应1．什么是多普勒效应？联系生活实际，观看视频体会：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？波源与观察者互相靠近或者远离时，接收到波的频率都会发生变化，这种现象叫做多普勒效应.2．知识回顾①什么叫频率?②声音的音调由什么因素决定?③波源的频率------单位时间内波源发出的完全波的个数④观察者接收到的频率-----单位时间内观察者接收到完全波的个数3.多普勒效应的成因①波源，观察者都静止：a.单位时间内，波源产生的波的个数是多少？b.相同时间内，观察着接收到的波的个数是多少？c.在这段时间内，波源产生的波的个数与观察着接收到的波的个数的关系？d.由此你得到什么结论？②波源不动，观察者靠近波源：a.单位时间内，波源产生的波的个数是多少？b.相同时间内，观察着接收到的波的个数是多少？c.在这段时间内，波源产生的波的个数与观察着接收到的波的个数的关系？d.由此你得到什么结论？③波源不动，观察者远离波源a.单位时间内，波源产生的波的个数是多少？b.相同时间内，观察着接收到的波的个数是多少？c.在这段时间内，波源产生的波的个数与观察着接收到的波的个数的关系？d.由此你得到什么结论？④观察者不动，波源靠近观察者a.单位时间内，波源产生的波的个数是多少？b.相同时间内，观察着接收到的波的个数是多少？c.在这段时间内，波源产生的波的个数与观察着接收到的波的个数的关系？d.由此你得到什么结论？⑤观察者不动，波源远离观察者a.单位时间内，波源产生的波的个数是多少？b.相同时间内，观察着接收到的波的个数是多少？c.在这段时间内，波源产生的波的个数与观察着接收到的波的个数的关系？d.由此你得到什么结论？结论：当观察者靠近波源或波源靠近观察者时观察者接收到的频率增加，音调变高；当观察者远离波源或波源远离观察者时观察者接收到的频率减少，音调变低．4.课堂针对训练1、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(C)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2、关于多普勒效应，下列说法正确的是(D)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3、下列关于多普勒效应的说法中正确的是(Ｄ)只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应当声源静止、观察者运动时，也可以观察到多普勒效应只要声源在运动，观察者总是感到声音的频率变高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，也可能变低合作探究2：多普勒效应的应用1、测车辆速度：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时，接收到的频率发生变化，由此可指示汽车的速度.2、测星球速度：在20世纪初，科学家们发现许多星系的谱线有“红移现象”，所谓“红移现象”，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．3、测血流速度：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。4.课堂针对训练下列选项与多普勒效应有关的是(BD)A．科学家用激光测量月球与地球间的距离B．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速C．技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝士中是否有气泡D．交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度设计优化（二次备课）课后：个性拓展任务布置个性指导【个性拓展-1】下列说法中错误的是()A．发生多普勒效应时，波源的频率变化了B．发生多普勒效应时，观察者接收的频率发生了变化C．多普勒效应是在波源和观察者之间有相对运动时产生的D．多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的【答案】A【个性拓展-2】轮船在进港途中的x－t图象如图所示，则在港口所测到轮船上雾笛发出声音的频率是图中的哪一个()【答案】A【个性拓展-3】上课时老师将一蜂鸣器固定在教鞭一端，然后使蜂鸣器迅速水平旋转，蜂鸣器音调竟然忽高忽低变化，下列判断正确的是()A．旋转时蜂鸣器发声的频率变化了B．由于旋转，改变了同学们听到的声音频率C．蜂鸣器音调变高时，一定是向远离观察者的方向运动D．音调的忽高忽低是由波的干涉造成的【答案】B【个性拓展-4】如图表示产生机械波的波源O做匀速运动的情况下，某一时刻在介质平面中的情形，图中的圆表示波峰。(1)该图表示的是()A．干涉现象B．衍射现象C．反射现象 D．多普勒效应(2)波源正在移向()A