2.4 多普勒效应及其应用 教案 (2)

2.4
多普勒效应及其应用
教案2（鲁科版选修3-4）
三维目标：
知识与技能
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.过程与方法
在生活中能运用多普勒效应解释一些物理现象
情感，态度与价值观
用多普勒效应的知识分析问题应该深入学生的心中，因为这是最本质的分析方法．
教学重点：1.知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别
2.知道多普勒效应是在波源和观察者之间有相对运动时产生的.
教学难点：波源的频率与观察者接收到的频率的区别
教学方法：读、讲、练与分析相结合
课时安排：1课时
教学过程设计：
引入新课
大家把手放在自己的喉部发声练习一下，发一个高音，一个低音，看手的感觉有什么不同。
进行新课
展示课件
让学生叙述火车向你驶来时，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？
[板书]：多普勒效应
一、波源的频率与观察者接收到的频率
知识回顾：1.什么叫频率
2.声音的音调由什么因素决定
1.波源的频率------单位时间内波源发出的完全波的个数
2.观察者接收到的频率------单位时间内观察者接收到的完全波的个数
如果波源和观察者相对于介质静止,则观察者接收到的频率与波源的频率相等,如果波源或观察者相对于介质运动时,则观察者接收到的频率与波源的频率不相等,这一现象就叫多普勒效应
二、多普勒效应的成因
1、观察者与波源都不动
总结：观察者接受到的频率等于波源的频率
2、波源不动,观察者向波源靠近
总结：观察者接受到的频率大于波源的频率.
3、波源不动，观察者向波源远离。
总结：观察者接受到的频率小于波源的频率.
4、观察者不动，波源向观察者靠近。
总结：观察者接受到的频率大于波源的频率.
5、观察者不动，波源向观察者远离。
总结：观察者接受到的频率小于波源的频率。
例:波速为V＝100m/s.波源的频率f＝100Hz.可算得:波的周期T＝0.01s,波长λ＝1m.
1.波源相对于介质静止,观察者相对于介质静止
在时间t＝1s里有100个波传到观察者所在的A处,观察者接收到的频率与波源的频率相等,音调不变.
2.观察者相对于介质静止,波源以速度V源＝10m/s相对于介质运动
(1).波源向观察者运动
则对观察者来说感觉到的波速为110m,他在1秒钟内接收到的完全波数为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,因而音调变高
注意:波速实际并没有改变,但在相同的距离中却多了10个完整波,是由于波在介质中被均匀挤压,使之波长变短的缘故
(2).波源远离观察者
由同学自行分析
3.波源相对于介质静止,观察者以速度V人＝10m/s相对于介质运动
(1).观察者向波源运动
(2).观察者远离波源
由同学自行分析
4.波源与观察者同时相对于介质运动又如何呢
多普勒效应更加明显
三、多普勒效应的应用
演示水波的多普勒效应
多普勒测速仪
彩色多普勒心动图仪
四、本课小结
总结：
1、在多普勒效应中，波源的频率是不改变的，只是由于波源和观察者之间有相对运动，观察者感到频率发生了变化。
2、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。
五、巩固练习
1.关于多普勒效应,下列说法中正确的是（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了改变
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.只有声波才能产生多普勒效应
2.炮弹由远处飞来从头顶呼啸而过的整个过程中,我们所听到的音调（C）
A.越来越高
B.越来越低
C.先变高后变低
D.先变低后变高
E.因不知炮弹的速度为多少,所以无法判断
六、作业
复习本节课的内容