高二物理教案 多普勒效應教案

1、4/4高二物理教案 多普勒效應教案一、教學目標1.知道波源的頻率與觀察者接收到的頻率的區(qū)別.2.知道什么是多普勒效應,知道它是在波源與觀察者之間有相對運動時產(chǎn)生的現(xiàn)象.3.了解多普勒效應的一些應用.二、重點難點重點:多普勒效應及產(chǎn)生的原因.難點:對多普勒效應的解釋.三、教學過程:我們在前面的討論中,波源和觀察者都是相對介質(zhì)靜止的,波源的頻率和觀察者感覺到的頻率是相同的,假設(shè)波源或觀察者或它們兩者均相對介質(zhì)運動,那么視察者感覺到的頻率f和波源的真實頻率f一般并不相同,這種現(xiàn)象稱為多普勒效應.火車入站,笛聲較高,火車出站,笛聲較低,就是這種現(xiàn)象.(一)多普勒效應【演示】制作的課件:聽行駛中火車的汽

2、笛聲1.現(xiàn)象:當火車向你駛來時,感覺音調(diào)變高;當火車離你遠去時,感覺音調(diào)變低(音調(diào)由頻率決定,頻率高音調(diào)高;頻率低音調(diào)低).2.多普勒效應:由于波源和觀察者之間有相對運動,使觀察者感到頻率變化的現(xiàn)象叫做多普勒效應.3.多普勒效應的成因:聲源完成一次全振動,向外發(fā)出一個波長的波,頻率表示單位時間內(nèi)完成的全振動的次數(shù),因此波源的頻率等于單位時間內(nèi)波源發(fā)出的完全波的個數(shù),而觀察者聽到的聲音的音調(diào),是由觀察者接收到的頻率,即單位時間接收到的完全波的個數(shù)決定的.【演示】制作的課件:波源和觀察者間的相對運動跟觀察者間接收到的頻率關(guān)系.(1)當波源和觀察者相對介質(zhì)都靜止不動.即二者沒有相對運動時:單位時間內(nèi)

3、波源發(fā)出幾個完全波,觀察者在單位時間內(nèi)就接收到幾個完全波.觀察者接收到的頻率等于波源的頻率.(2)當波源和觀察者有相對運動時,觀察者接收到的頻率會改變.波源相對介質(zhì)不動,觀察者朝波源運動時(或觀察者不動,波源朝觀察者運動時)觀察者在單位時間內(nèi)接收到的完全波的個數(shù)增多,即接收到的頻率增大.波源相對介質(zhì)不動,觀察者遠離波源運動時(或觀察者不動,波源遠離觀察者運動時)觀察者在單位時間內(nèi)接收到的完全波的個數(shù)減少,即接收到的頻率減小.總之:當波源與觀察者有相對運動時,如果二者相互接近,觀察者接收到的頻率增大;如果二者遠離,觀察者接收到的頻率減小.【注意】在多普勒效應中,波源的頻率是不改變的,只是由于波源

4、和觀察者之間有相對運動,觀察者感到頻率發(fā)生了變化.4.多普勒效應是波動過程共有的特征,不僅機械波,電磁波和光波也會發(fā)生多普勒效應.(二)多普勒效應的應用1.根據(jù)汽笛聲判斷火車的運動方向和快慢,以炮彈飛行的尖叫聲判斷炮彈的飛行方向等.2.紅移現(xiàn)象:在20世紀初,科學家們發(fā)現(xiàn)許多星系的譜線有紅移現(xiàn)象,所謂紅移現(xiàn)象,就是整個光譜結(jié)構(gòu)向光譜紅色的一端偏移,這種現(xiàn)象可以用多普勒效應加以解釋:由于星系遠離我們運動,接收到的星光的頻率變小,譜線就向頻率變小(即波長變大)的紅端移動.科學家從紅移的大小還可以算出這種遠離運動的速度.這種現(xiàn)象,是證明宇宙在膨脹的一個有力證據(jù).【小結(jié)】多普勒效應是指由于波源和觀察者之間有相對運動,使觀察者感到頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象,它是奧地利物理學家多普勒在1842年發(fā)現(xiàn)的.【作業(yè)】課本P25習題A組13四、課堂跟蹤反應1.關(guān)于多普勒效應,以下說法正確的選項是( )A.多普勒效應是由于波的干預引起的B.多普勒效應說明波源的頻率發(fā)生改變C.多普勒效應是由于波源與觀察者之間有相對運動而產(chǎn)生的D.只有聲波可以產(chǎn)生多普勒效應2.當火車進站鳴笛時,我們在車站聽到的聲調(diào)( )A.變低B.不變C.變高D.不知聲速和火車車速,不能判斷3.由于波源和觀察者之間有,使觀察者感到頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象,叫做多普勒效應.4.當波源與觀察者有相對運動時,如果兩者相