物理选择性必修 第一册多普勒效应教案及反思

这是一份物理选择性必修 第一册多普勒效应教案及反思，共31页。教案主要包含了教学过程等内容，欢迎下载使用。
多普勒效应
教学目标
1. 知道什么是多普勒效应，清楚波源与观察者之间有相对运动时产生的现象
2. 知道观察者接收到的频率与波源发出的频率的区别。
教学重点：
1. 知道什么是多普勒效应。
2. 知道波源与观察者间相对运动时,观察者接受到的频率与发射频率的关系。
教学难点：
1. 理解多普勒效应的形成过程。
2. 通过实验有效接收耳朵听到的多普勒效应
教学过程
1、引入：搜寻MH370航班
2、多普勒效应的由来
3、视频：耳朵感受现象
4、智能手机证明耳朵听到现象
5、多普勒效应理论分析
6、多普勒效应结论归纳
7、多普勒效应的应用
1、创设物理情景提出思考问题
2、小组讨论，分享成果
3、总结提出汽车驶近时汽笛声频率如何变化
4、讨论与交流，探讨波源频率与接受频率的关系
5、总结规律得到多普勒效应
6、讲解多普勒效应的应用
7、进一步归纳总结，深化知识
一.教学流程图
8、课堂小结
二、教学过程
1.新课引入
[创设生活物理情景] 播放失联航班MH370的一则搜救新闻，引导学生去关注搜寻过程用到的方法。
[教师] 刚刚视频里边提到了一个利用“多普勒效应”的方法，什么是多普勒效应呢？其中又蕴含着什么物理知识呢？让我们带着这些疑问，一起走入今天的课堂。2.多普勒效应的由来
早在1842年,奥地利物理学家多普勒带着女儿在铁道旁散步时,发现火车鸣笛靠近或者远离它时,他听到声音的频率都会发生变化,且做出了解释。后来人们把这种现象叫做多普勒效应。
[教师] 我们现在无法去铁路旁听一听声音频率的变化，但在生活中行驶的汽车也一样有这样的现象，接下来我们一起来观看一段生活视频，大家注意听，摩托车靠近或远离时的音调变化情况。（播放视频）
[总结] 视频中摩托车在靠近或远离我们时，我们都感受到了声音的尖锐程度发生了变化，物理学中我们用音调来描述声音的尖锐程度。我们发现，摩托车靠近时我们听到的音调变高，远离时听到的音调变低了。
[提问] 无论是摩托车在靠近还是在远离的过程中，我们人耳感受到的音调发生了变化，俗话说得好，耳听为虚眼见为实，我们不满足于人耳感受到的音调变化，我们想通过仪器并检测显示出接收到频率的变化。
多普勒效应实验验证
老师手中有两个智能手机，在其中一个上安装了声音发生器软件，可以显示发出声波的频率，我们把它作为波源。
老师在另外一个智能手机上安装了一个声频接收器，能够显示出接收到的声波频率，我们把它作为观察者，接下来我们一起进行实验，并记录数据：
我们把实验数据记录表格，一起来观察看实验数据：
第一行数据显示：波源静止观察者静止时，观察者接收到的频率等于波源的频率。
第二行数据和第四行数据显示，当观察者和波源相互远离时，观察者接收到的频率要小于波源的频率。
第三行和第五行数据显示，当观察者和波源相互靠近时，观察者接收到的频率要大于波源的频率。
刚才我们通过实验验证了多普勒效应，有的同学肯定在想，为什么会产生多普勒效应呢？接下来我们一起来对多普勒效应进行理论分析。
多普勒效应理论分析
刚才我们用实验验证了：当波源和观察者相互靠近时，接收到的频率会变高。
接下来我们以水波为例，观看实验视频：
视频中我们发现：沿波源运动的方向形成的波面会变密集，其反方向的波面会变得稀疏。如图所示，波源由s1运动到s2,波源右方的波面变得密集，则波长变短，左方的波面变得稀疏，则波长变长。
理论分析结论归纳
①当波源与观察者之间的距离变短时，观察者处在波面密集区域，在单位时间内接收到的完全波的个数增多，即接收到的频率增大，音调变高。
②当波源与观察者之间的距离变长时，观察者处在波面稀疏区域，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，音调变低。
以上我们通过实验结合理论解释了多普勒效应的形成原因，那么多普勒效应在生活中有哪些应用呢？我们一起来了解一下。
多普勒效应的应用
应用一，雷达测速仪
交警向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波的频率变化的多少就能知道车辆的速度。我们一起来看一下有关的视频。
应用二，临床上的应用
医生向人体内发射已知频率的超声波，超声波被血管中的血流反射后又倍仪器接收，通过测出反射波的频率就知道血流速度，从而判断心脏、大脑血管病变。
应用三，宇宙研究应用
对于宇宙中的某个行星，他是在逐渐靠近地球还是在逐渐远离地球呢？这是人类频率逐渐增大
很关心的一件事情。首先我们一起来了解一下可见光谱：红。。。。。。紫，其中红光频率最低，紫光频率最高。频率高的可见光偏蓝色，频率低的可见光偏红色。
我们可以测量某星球上某元素发出光的频率，和地球上该元素发出的光进行对比，若接收到的频率会变低，偏红色，则表示该星球在远离地球，这种现象称为红移现象
若接收到的频率会变高，偏蓝色，则表示该星球在靠近地球，这种现象称为蓝移现象
红移和蓝移现象是多普勒效应在天文学上的一个重要应用，有关于多普勒效应的应用还有很多，请同学们课后查阅资料。
课堂小结
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，观察者接受到的频率发生了变化。
②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。
③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．