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1、2020-2021學(xué)年高中物理 第十二章 機械波 5 多普勒效應(yīng)教案1 新人教版選修3-42020-2021學(xué)年高中物理 第十二章 機械波 5 多普勒效應(yīng)教案1 新人教版選修3-4年級:姓名:- 6 -多普勒效應(yīng)(一)引入新課教師:1842年的一天,奧地利物理學(xué)家多普勒在鐵路邊上散步,一列火車駛過,他發(fā)現(xiàn)火車的鳴笛聲調(diào)發(fā)生了變化,于是經(jīng)過一番研究,他發(fā)現(xiàn)了多普勒效應(yīng)。下面我們一起聽聽當(dāng)年多普勒發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象。課件演示:生活中的實例問題1:人聽到的音調(diào)高低跟什么因素有關(guān)系?問題2:以飛機轟鳴聲音為例,猜測飛機飛過來和離開時,轟鳴聲的頻率發(fā)生變化了嗎?(如果你在飛機上,你聽到的轟鳴聲的音調(diào)會有變化嗎?
2、)(二)進行新課一多普勒效應(yīng)教師:學(xué)習(xí)多普勒效應(yīng)之前,我們首先弄清兩個概念。一、 多普勒效應(yīng)1兩個概念:(1)波源的頻率:單位時間內(nèi)波源發(fā)出的完全波的個數(shù)(2)觀察者接收到的頻率:單位時間內(nèi)觀察者接收到的完全波的個數(shù)2 多普勒效應(yīng)的定義:若波源與觀察者相互靠近或遠(yuǎn)離時,觀察者接收到的頻率與波源的真實頻率不相同,這種現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。 為了便于研究,我們可分以下幾種情況來討論多普勒效應(yīng)。(1)波源與觀察者都靜止課件演示:波源與觀察者都靜止結(jié)論:觀察者接收到的頻率等于波源頻率。(2)觀察者靠近波源運動課件演示:觀察者靠近波源運動結(jié)論:觀察者接收到的頻率大于波源頻率。(3)觀察者遠(yuǎn)離波源運動課件演
3、示:觀察者遠(yuǎn)離波源運動結(jié)論:觀察者接收到的頻率小于波源頻率。(4)波源靠近觀察者運動課件演示:波源觀靠近察者運動結(jié)論:觀察者接收到的頻率大于波源頻率。(5)波源遠(yuǎn)離觀察者運動課件演示:波源遠(yuǎn)離觀察者運動結(jié)論:觀察者接收到的頻率小于波源頻率。小結(jié):相對運動情況頻 率 關(guān) 系觀察者向著波源運動接收到的頻率波源的頻率觀察者遠(yuǎn)離波源運動波源向著觀察者運動波源遠(yuǎn)離觀察者運動結(jié)論:1、當(dāng)觀察者與波源相互靠近時,接收到的頻率大于波源頻率。 2、當(dāng)觀察者與波源相互遠(yuǎn)離時,接收到的頻率小于波源頻率【課堂練習(xí)】【例1】下面說法中正確的是 ( )a發(fā)生多普勒效應(yīng)時,波源的頻率變化了b發(fā)生多普勒效應(yīng)時,觀察者接收到的
4、頻率發(fā)生變化c多普勒效應(yīng)是在波源與觀察者之間有相對運動時產(chǎn)生的d多普勒效應(yīng)是由奧地利物理學(xué)家多普勒首先發(fā)現(xiàn)的二、多普勒效應(yīng)的應(yīng)用1 車輛測速: 交通警察向行進中的車輛發(fā)射頻率已知的超聲波,同時測量反射波的頻率,根據(jù)反射波頻率變化的多少就能知道車輛的速度。裝有多普勒測速儀的監(jiān)視器可以裝在公路上方,在測速的同時把車輛牌號拍下來,并把測得的速度自動打印在照片上?!菊n堂練習(xí)】【例2】公路巡警開車在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查,在同一車道上巡警車向前方的一輛轎車發(fā)出一個已知頻率的電磁波,如果該電磁波被那輛轎車反射回來時,巡警車接收到的電磁波頻率比發(fā)出時低,說明那輛轎車的車速()a高于100
5、 km/hb低于100 km/h c等于100 km/h d無法確定【例3】以速度u20 m/s奔馳的火車,鳴笛聲頻率為275 hz,已知常溫下空氣中的聲速v340 m/s。(1)當(dāng)火車駛來時,站在鐵道旁的觀察者聽到的笛聲頻率是多少?(2)當(dāng)火車駛?cè)r,站在鐵道旁的觀察者聽到的笛聲頻率是多少?提示公式:接收到的頻率(1)二者接近為ff v/(v-u);(2)二者遠(yuǎn)離為ff v/(v+u)【練習(xí)1】 (多選)當(dāng)人聽到聲音的頻率越來越低時,可能的原因是()a聲源和人都是靜止的,聲源振動的頻率越來越低b人靜止,聲源遠(yuǎn)離人做勻速直線運動,聲源振動的頻率不變c人靜止,聲源遠(yuǎn)離人做勻加速直線運動,聲源振動
6、的頻率不變d人靜止,聲源遠(yuǎn)離人做勻減速直線運動,聲源振動的頻率不變2 光譜線“紅移現(xiàn)象”宇宙中的星球都在不停地運動。測量星球上某些元素發(fā)出的光波的頻率,然后與地球上這些元素靜止時發(fā)光的頻率對照,就可以算出星球靠近或遠(yuǎn)離我們的速度。3 手勢翻頁4 確定飛機航向5 醫(yī)用“彩超”醫(yī)生向人體內(nèi)發(fā)射頻率已知的超聲波(鏈接科普知識),超聲波被血管中的血流反射后又被儀器接收測出反射波的頻率變化,就能知道血流的速度?!揪毩?xí)2】醫(yī)院有一種先進的檢測技術(shù)彩超,向病人體內(nèi)發(fā)射頻率已精確掌握的超聲波。超聲波經(jīng)血液反射后被專用儀器接收,測出反射波的頻率變化,就可以知道血液的流速。這一技術(shù)主要體現(xiàn)了哪一種物理現(xiàn)象()a多
7、普勒效應(yīng) b波的衍射 c波的干涉 d共振【練習(xí)3】(多選)超聲波由于具有不同于可聞聲波的特性,在現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)和科學(xué)研究中有許多重要應(yīng)用。下列選項中,屬于超聲波的應(yīng)用的是()a探查幾米厚的金屬內(nèi)部的缺陷b把普通水變成霧氣噴到房間的空氣中c探查人體內(nèi)部的各種器官、組織等有無異常d進行人體按摩,治療神經(jīng)痛等疾患【練習(xí)4】(1)一漁船向魚群發(fā)出超聲波,若魚群正向漁船靠近,則被魚群反射回來的超聲波與發(fā)出的超聲波相比()a波速變大 b波速不變c頻率變高 d頻率不變(2)用2106 hz的超聲波檢查膽結(jié)石,該超聲波在結(jié)石和膽汁中的波速分別為2250 m/s和1500 m/s,則該超聲波在結(jié)石中的波長是膽汁中的_倍。用超聲波檢查膽結(jié)石是因為超聲波的波長較短,
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