高中物理人教版选修34《12.doc

第-5-页12．5多普勒效应一、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5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=0.01sλ=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。课本图10-37所示设观察者在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）就比波源的频率(f=100Hz)要高。要注意的是在波源运动的过程中波速实际上并不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波长变短了的缘故如图10-26所示。同理如果波源远离观察者则观察者感受到的频率就比波源的频率要低。【板书】3、波源、观察者同时相对介质运动。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。参考题：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是变化的Ｃ．多普勒效应是由于波源与观察者之间的相对运动产生的Ｄ．只有声波才可以产生多普勒效应２、当火车进站鸣笛时我们可听到的声调（）Ａ．越来越高Ｂ．越来越低沉Ｃ．变高Ｄ．不知声速和火车车速不能判断教学建议:１、本节主要以声波为例介绍多普勒效应．它比较常见易于为学生接受而且只对多普勒效应做定性的分析说明使学生对多普勒效应有初步的了解教学中要注意不宜引伸．２、多普勒效应是在波源与观察者之间有相对运动时产生的现象这比波动现象又复杂了一些．要理解多普勒效应学生必须先知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别这是学习本节的关键．课本结合示意图重点说明了这一问题．教学中可结合学生实际进行讲解．３、本节有一“旁批”用“极端假设”的方法帮助学生想象观察者远离波源时接收到的频率减小的道理以理解多普勒效应教学中可引导学生思考．４、多普勒效应在现代生产和生活中有广泛的应用除了课本中提到的还可根据实际情况补充介绍一些应用实例以开阔眼界和引起兴趣参考文章：高中《物理》（第二册）中增加了必学内容——多普勒效应．在日常生活和工程技术方面多普勒效应的应用非常广泛如测定遥远天体相对地球的运动速度人造地球卫星的运