2019-2020年高二物理《多普勒效應(yīng)》教案.doc

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2019-2020年高二物理《多普勒效應(yīng)》教案 w一：教材分析 是本教材新增加的．目的是希望學(xué)生對(duì)波源與觀察者相對(duì)運(yùn)動(dòng)有更全面、更深人和更接近實(shí)際的認(rèn)識(shí)，知道影響因素不只一個(gè)，分析問(wèn)題應(yīng)綜合考慮，抓住主要方面．但真正的實(shí)際問(wèn)題比較復(fù)雜，教學(xué)中并不要求深人討論這些實(shí)際問(wèn)題，也不要求對(duì)影響進(jìn)行深入分析．教學(xué)中要注意掌握好分寸． 二：學(xué)情分析 1、培養(yǎng)學(xué)生的閱讀和自學(xué)能力． 　　2、通過(guò)例題板演使學(xué)生學(xué)會(huì)規(guī)范解題及解題后的思考． 　　3、通過(guò)原理分析，具體計(jì)算及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的過(guò)程，使學(xué)生學(xué)會(huì)分析解決實(shí)際問(wèn)題的兩種基本方法：理論分析、計(jì)算和實(shí)驗(yàn) 三：教學(xué)目標(biāo)： 1、知道波源的頻率于觀察者接受到的頻率的區(qū)別。 2、知道什么是多普勒效應(yīng)，知道它是波源與觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象。 3、了解多普勒效應(yīng)的一些應(yīng)用。 四：教學(xué)重點(diǎn)：多普勒效應(yīng)及產(chǎn)生的原因 五：教學(xué)難點(diǎn)：對(duì)多普勒效應(yīng)的解釋 六：教學(xué)過(guò)程： （一）、多普勒效應(yīng) 1、現(xiàn)象：奧地利物理學(xué)家多普勒發(fā)現(xiàn)：當(dāng)波源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者會(huì)感到頻率發(fā)生變化．演示課件： 聽(tīng)行駛中火車(chē)的汽笛聲．當(dāng)火車(chē)向你駛來(lái)時(shí)，感覺(jué)音調(diào)變高；當(dāng)火車(chē)離你遠(yuǎn)去時(shí)，感覺(jué)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(yīng)：由于波源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使觀察者感到頻率變化的現(xiàn)象叫做多普勒效應(yīng)。 3、多普勒效應(yīng)的成因：聲源完成一次全振動(dòng)，向外發(fā)出一個(gè)波長(zhǎng)的波，頻率表示單位時(shí)間內(nèi)完成的全振動(dòng)的次數(shù)，因此波源的頻率等于單位時(shí)間內(nèi)波源發(fā)出的完全波的個(gè)數(shù)，而觀察者聽(tīng)到的聲音的音調(diào)，是由觀察者接受到的頻率，即單位時(shí)間接收到的完全波的個(gè)數(shù)決定的。 解釋?zhuān)? （1）音調(diào)是由頻率決定的． 我們?cè)诔踔袑W(xué)過(guò)聲音是由振動(dòng)產(chǎn)生的，振動(dòng)的頻率決定聲波的音調(diào)． 演示課件：聲波的波面圖． 說(shuō)明：聲源完成一次全振動(dòng)，向外發(fā)出一個(gè)波長(zhǎng)的波，頻率表示單位時(shí)間內(nèi)完成的全振動(dòng)的次數(shù)，因此波源的頻率等于單位時(shí)間內(nèi)波源發(fā)出的完全波的個(gè)數(shù)，而觀察者聽(tīng)到的聲音的音調(diào)，是由觀察者接收到的頻率，即單位時(shí)間接收到的完全波的個(gè)數(shù)決定的． 如圖10－18所示，當(dāng)波源S和觀察者A都不動(dòng)，若波源頻率為20Hz，則波源每秒發(fā)出20個(gè)完全波，這20個(gè)完全波通過(guò)觀察者的時(shí)間為1S，即觀察者每秒接收20個(gè)完全波，因此觀察者接收到的波的頻率沒(méi)有改變，聽(tīng)到的是“原聲原調(diào)”． 圖10－18 （2）當(dāng)波源和觀察者有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收到的頻率會(huì)改變． 演示課件：波源相對(duì)介質(zhì)不動(dòng)，觀察者朝著波源運(yùn)動(dòng)的情況． 可以看到，在單位時(shí)間內(nèi)，觀察者接收到的完全波的個(gè)數(shù)增多，即接收到的頻率增大． 舉例：如圖10－19所示，波源不動(dòng)，觀察者向波源由A點(diǎn)經(jīng)1秒鐘運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，雖然波源每秒仍發(fā)出20個(gè)完全波，但觀察者每秒接收到21個(gè)完全波，即接收到的頻率增大．圖10－19 同樣的道理，當(dāng)觀察者遠(yuǎn)離波源，觀察者在單位時(shí)間內(nèi)接收到的完全波的個(gè)數(shù)減少，即接收到的頻率減小． 演示課件：觀察者相對(duì)介質(zhì)不動(dòng)，波源向著觀察者運(yùn)動(dòng)的情況． 可以看到，波源向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，波源右方的波面變得密集，左方的波面變得稀疏，也就是說(shuō)，波源右方的波長(zhǎng)變短，左方的波長(zhǎng)變長(zhǎng)，如圖10－20所示，因此，當(dāng)觀察者在波源右方時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)接收到的完全波的個(gè)數(shù)增多，即接收的頻率增大．同理，當(dāng)觀察者在波源左方時(shí)，接收到的頻率減?。畧D10－20 小結(jié)：當(dāng)波源與觀察者有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果二者相互接近，觀察者接收到的頻率增大；如果二者遠(yuǎn)離，觀察者接收到的頻率減小． 討論：想像你以聲波的速度隨同某一個(gè)波峰一起遠(yuǎn)離波源，會(huì)是什么情景？（在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，你接收不到任何一個(gè)完全波，接收的頻率變?yōu)榱悖绰?tīng)不到波源的聲響．） 4、多普勒效應(yīng)是波動(dòng)過(guò)程共有的特征，不僅機(jī)械波，電磁波和光波也會(huì)發(fā)生多普勒效應(yīng)。 （二）、多普勒效應(yīng)的應(yīng)用 1、 聲波的多普勒效應(yīng)不只是用來(lái)“欣賞”火車(chē)笛聲的變化，它也有許多重要應(yīng)用。當(dāng)一束超聲波射到人體內(nèi)兩種組織的界面時(shí)將發(fā)生反射，當(dāng)界面處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)(如心臟的跳動(dòng))，反射回來(lái)的超聲波頻率將因多普勒效應(yīng)而發(fā)生變化，由此可以探測(cè)人體內(nèi)臟器官因病變而引起的運(yùn)動(dòng)異常狀況?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)上使用的胎心檢測(cè)器、血流測(cè)定儀等有許多都是根據(jù)這種原理制成。 2、 根據(jù)汽笛聲判斷火車(chē)的運(yùn)動(dòng)方向和快慢，以炮彈飛行的尖叫聲判斷炮彈的飛行方向等。 3、紅移現(xiàn)象：在20世紀(jì)初，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)許多星系的譜線有“紅衣現(xiàn)象”，所謂“紅衣現(xiàn)象”，就是整個(gè)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(yīng)加以解釋?zhuān)河捎谛窍颠h(yuǎn)離我們運(yùn)動(dòng)，接收到的星光的頻率變小，譜線就向頻率變?。床ㄩL(zhǎng)變大）的紅端移動(dòng)?？茖W(xué)家從紅移的大小還可以算出這種遠(yuǎn)離運(yùn)動(dòng)的速度。這種現(xiàn)象，是證明宇宙在膨脹的一個(gè)有力證據(jù)。 小結(jié)：多普勒效應(yīng)是指由于波源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使觀察者感到頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象，他是奧地利物理學(xué)家多普勒在1842年發(fā)現(xiàn)的。 七：板書(shū)設(shè)計(jì) 1：波源與觀察者相互靠近——頻率變大 2：波源與觀察者相互遠(yuǎn)離——頻率變小 八：課后練習(xí) 1．下面哪些因素影響交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值 【 】 　　　A．磁感強(qiáng)度 B．線圈匝數(shù) 　　　C．線圈面積 D．線圈轉(zhuǎn)速 　　　E．線圈初始位置 　　2．甲、乙兩電路中電流與時(shí)間關(guān)系如圖1，屬于交變電流的是 【 】 　　　A．甲乙都是 　B．甲是乙不是 　　　C．乙是甲不是 D．甲乙都不是 　　3．矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)e-t圖像如圖2，則在時(shí)刻 【 】 　　　A．t1，t3線圈通過(guò)中性面 　　　B．t2，t4線圈中磁通量最大 　　　C．t1，t3線圈中磁通量變化率最大 　　　D．t2，t4線圈平面與中性面垂直