2017_2018学年高中物理第十二章机械波第5节多普勒效应教案新人教版选修3_4
第5节 多普勒效应 教学设计
第5节多普勒效应[学习目标]1．知道什么是多普勒效应，了解多普勒效应的产生原因．2．能运用多普勒效应解释一些物理现象．知识点1多普勒效应1．定义：多普勒效应指由于波源与观察者之间发生相互靠近或者相互远离时，使观察者接收到的波的频率发生变化的现象．2．多普勒效应产生的原因(1)波源与观察者相对静止时，单位时间内通过观察者的波峰(或密部)的数目是一定的，观察者感觉到的频率等于波源振动的频率．(2)波源与观察者相互接近时，单位时间内通过观察者的波峰(或密部)的数目增加，观察者感觉到的频率大于波源的频率，即感觉到的频率增加．(3)波源与观察者相互远离时，观察者感觉到的频率变小．知识点2多普勒效应的应用1．交通大城市中的一些路段通常需限制车速，如学校附近，在公路上安装多普勒测速仪便可监视到过往车辆的行驶速度是否符合要求．2．测天体运动通过测量某天体上元素发出的光波的频率，就可以算出此天体相对地球的运动情况．3．医疗医院里用的彩超通过测定血液流速，可以检查大脑、眼底等处的血管病变．[判一判](1)产生多普勒效应时，波源的振动频率并没有发生变化．()(2)我们在剧场听演唱会时，听到的声音频率与声源的频率是不一致的．()(3)人与波源有相对运动时，接收到的频率一定发生变化．()(4)只有横波才能发生多普勒效应．()(5)波源与观察者相互远离时，观察者感觉到的频率变小．()提示：(1)√(2)×(3)×(4)×(5)√[想一想](1)火车进站和出站时，坐在火车上的乘客，能感受到汽笛的音调发生变化吗？(2)随着科技的发展和作战的需要，现在的战斗机飞得越来越快，有些战斗机的速度超过了声音在空气中的传播速度．假设某爆炸声在空气中的传播速度为340 m/s，一架战斗机正在爆炸点附近远离它飞行，要使飞行员听不到爆炸声，战斗机飞行的速度至少多大？提示：(1)不能．坐在火车上的乘客感到汽笛声未变，是因为声源相对听者是静止的．(2)要使飞行员恰好听不到爆炸声，即飞行员正好一个声波也接收不到，则他随战斗机运动的速度应与波峰前进的速度一样，即战斗机应以340 m/s的速度飞行远离爆炸点．1．(多普勒效应)关于多普勒效应，下列说法正确的是()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变化C．多普勒效应是由波源与观察者之间有相对运动而产生的D．只要观察者位置发生变化，就一定会产生多普勒效应解析：选 C.多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动，观察者感到频率发生改变的现象．2．(多普勒效应)当火车进站鸣笛时，我们在车站听到的声音的频率和音调()A．变低，变高B．不变，变高C．变高，变高D．不知声速和火车车速，不能判断解析：选 C.火车进站鸣笛时，声源与观察者距离减小，观察者感受到的频率变大，音调变高．3．(多普勒效应)(多选)(2022·四川武胜烈面中学高二期中)假如一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300 Hz，在汽车向你驶来又擦身而过的过程中，下列说法正确的是()A．当汽车向你驶来时，听到声音的频率大于300 HzB．当汽车向你驶来时，听到声音的频率小于300 HzC．当汽车和你擦身而过后，听到声音的频率大于300 HzD．当汽车和你擦身而过后，听到声音的频率小于300 Hz解析：选AD.根据多普勒效应规律，当汽车向你驶过来时，听到的喇叭声音的频率大于300 Hz，A正确，B错误；当汽车和你擦身而过后，听到的喇叭声音的频率小于300 Hz，C错误，D正确．4．(多普勒效应的应用)(多选)下列关于多普勒效应的说法，正确的是() A．医院检查身体的“彩超”仪运用了多普勒效应原理B．不仅机械波，电磁波也会发生多普勒效应C．由地球上接收到遥远天体发出的光波发生“红移”现象(各条谱线的波长均变长)，可以判断遥远天体正靠近地球D．静止的观察者听到某个单一频率声源发出的声音频率越来越高，说明声源正在远离观察者解析：选AB.医院检查身体的“彩超”仪是通过测出反射波的频率变化来确定血流的速度，显然是运用了多普勒效应原理，故A正确；多普勒效应是波特有的现象，故B正确；当波源与观察者相互靠近时，观测到的频率增加，反之，当波源与观察者相互远离时，观测到的频率减小，故D错误；“红移”现象中各条谱线的波长均变长，即频率变小，因此遥远天体应正在远离地球，故C错误．探究一对多普勒效应的理解【问题导引】1．生活中我们能否从飞机轰鸣声调的高低，判断它是从远处飞来，还是掠过头顶而去？2．站在马路边，一辆响着喇叭的汽车从身边驶过．你听到的喇叭音调是否变化？提示：1.能 2.变化1．波源频率波源的频率等于单位时间内波源发出的完整波的个数．2．观察者接收到的频率发生多普勒效应时，波源的频率并没有变化，是接收者接收的频率(单位时间内接收到的完整波的个数)发生变化(大于或小于波源频率)．3．发生多普勒效应的几种情况相对位置图示结论波源S和观察者A相对静止不动f波源＝f观察者，音调不变波源S不动，观察者A运动，由A→B或A→C 若靠近波源，由A→B，则f波源<f观察者，音调变高；若远离波源，由A→C，则f波源>f观察者，音调变低观察者A不动，波源S运动，由S→S1f波源<f观察者，音调变高【例1】(多选)下列关于多普勒效应的说法，正确的是()A．只有声波才能发生多普勒效应B．当观察者靠近声源时，听到声音的音调升高，说明声源的频率升高了C．当声源和观察者同时以相同的速度向同一方向运动时，不会发生多普勒效应D．火车离站时，站台上的旅客听到火车的汽笛声音调降低[解析]多普勒效应是波动过程共有的特征，不仅是机械波，电磁波也会发生多普勒效应，A错误；发生多普勒效应时，声源的频率并没有发生变化，而是观察者接收到的频率发生了变化，B错误；当波源和观察者以相同的速度同向运动时，两者之间无相对运动，不会发生多普勒效应，C正确；火车离站时，站台上的旅客和火车相互远离，听到火车的汽笛声音调降低，D正确．[答案]CD[针对训练1]关于多普勒效应，下列说法正确的是()A．发生多普勒效应时，波源频率发生了变化B．要发生多普勒效应，波源和观察者必须有相对运动且两者间距发生变化C．火车向你驶来时，你听到的汽笛声音调变低，火车离你远去时，你听到的汽笛声音调变高D．只有声波才能发生多普勒效应解析：选 B.发生多普勒效应时，波源频率并没有发生变化，波源和观察者必须有相对运动，且两者间距发生变化才能发生多普勒效应，故A错误，B正确；根据多普勒效应可知，当波源和观察者间距变小时，观察者接收到的频率一定比波源频率高，听到的声音音调变高，当波源和观察者间距变大时，观察者接收到的频率一定比波源频率低，听到的声音音调变低，故C错误；所有波都能发生多普勒效应，故D错误．探究二多普勒效应的应用【问题导引】医院有一种先进的检测技术——彩超，向病人体内发射频率已精确掌握的超声波．超声波经血液反射后被专用仪器接收，测出反射波的频率变化，就可以知道血液的流速．这一技术主要体现了哪一种物理现象？提示：仪器接收到的波的频率发生变化，是因为血液的流动使波源与接收仪器间的距离发生变化，从而发生了多普勒效应．1．多普勒效应的应用(1)多普勒效应测车速．(2)医用彩色超声多普勒诊断仪测定心脏跳动，了解血管血流等情况．(3)电磁波的多普勒效应为跟踪目标物(如导弹、云层等)提供了一种简单的方法．在军事、航天、气象预报等领域有了广泛的应用．(4)用多普勒效应测量其他星系向着或远离地球运动的速率．2．超声波及其应用(1)定义：频率高于2×104 Hz的声波．(2)特点：大功率的超声波几乎沿直线传播．(3)应用：超声波洗涤，超声波碎石，超声波探测仪，医用彩超等．【例2】公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波，该电磁波被轿车反射回来时，警车接收到的电磁波频率比发出时低．(1)此现象属于________．A．波的衍射B．波的干涉C．多普勒效应D．波的反射(2)若该路段限速为100 km/h，则轿车________(选填“超速”或“不超速”)．(3)若轿车以20 m/s的速度行进，反射回的频率应________(选填“增大”“不变”或“减小”)．[解析](1)巡警车接收到的电磁波频率比发出时低，此现象为多普勒效应．(2)因警车接收到的频率低，由多普勒效应知警车与轿车在相互远离，而警车车速恒定又在后面，可判断轿车车速比警车车速大，故该车超速．(3)若该车以20 m/s的速度行进，此时警车与轿车在相互靠近，由多普勒效应知反射回的频率应增大．[答案](1)C(2)超速(3)增大[针对训练2](多选)下面哪些应用是利用了多普勒效应()A．利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度B．交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到的频率发生的变化，就知道汽车是否超速，以便于进行交通管理C．铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况D．有经验的战士从炮弹飞行时产生的声音判断飞行炮弹是接近还是远去解析：选ABD.凡是波都具有多普勒效应，因此利用光波的多普勒效应便可以测定遥远星体相对地球运动的速度，A正确；被反射的电磁波，相当于一个运动的物体发出的电磁波，其频率发生变化，由多普勒效应可以判断汽车是否超速，B正确；铁路工人是根据振动的强弱而对列车的运动作出判断的，C错误；炮弹飞行，与空气摩擦产生声波，人耳接收到的频率与炮弹的相对运动方向有关，D 正确．(建议用时：15分钟)[基础巩固练]1．(多选)下列哪些现象是多普勒效应()A．远去的汽车声音越来越小B．炮弹迎面飞来，声音刺耳C．火车向你驶来时，音调变高，远离你而去时，音调变低D．大风中，远处人的说话声时强时弱解析：选BC.声波音调的高低由其频率决定，据多普勒效应，当声源与观察者发生相对运动时，观察者听到的声音会变化，B、C正确；声音的强弱由声波的能量决定，声源越近，声波能量越大，听起来越响亮，但音调不一定变化，A、D不是由多普勒效应造成的．2．(多选)关于多普勒效应的说法正确的是()A．若波源向观察者靠近，则波源发出的频率变小B．若波源向观察者靠近，则观察者接收到的频率变大C．若观察者远离波源，则波源发出的频率变小D．若波源和观察者相互远离，则观察者接收到的频率变小解析：选BD.若波源向观察者靠近，则波源发出的频率不变，观察者接收到的频率会变大，A错误，B正确；若观察者远离波源，波源发出的频率也不变，C错误；若波源和观察者相互远离，则观察者接收到的频率变小，D正确．3．(多选)一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比()A．波速变大B．波速不变C．频率变高D．频率不变解析：选BC.在同种介质中，超声波的传播速度保持不变，根据多普勒效应可知，频率变高，B、C正确．4．(多选)如图所示，将上下振动的振针水平移动，移动过程中在水面上形成了如图所示的水波图形，下列说法正确的是()A．振针向右移动B．振针向左移动C．在A处的观察者，接收到的水波频率比振针的振动频率小D．在A处的观察者，接收到的水波频率比振针的振动频率大解析：选AC.振针(波源)前进方向上的水波变得密集，在其反方向的水波变得稀疏，因此振针向右移动；由于波源远离观察者时，水波波长变长，观察者接收到的频率比振针的振动频率小，故A、C正确．[综合提升练]5．a为声源，发出声波．b为接收者，接收a发出的声波．若a、b在沿着两者连线的方向运动(速度都不超过声速)．以下说法正确的是() A．若a、b相互靠近，则b接收到的声波的频率一定比a发出的低B．若a、b向同一方向运动，则b接收到的声波的频率一定比a发出的低C．若a、b向同一方向运动，则b接收到的声波的频率一定比a发出的高D．若a静止，b向a运动，则b接收到的声波的频率一定比a发出的高解析：选D.b 接收到的声波的频率的高低关键是看声源a 与接收者b 之间的距离如何变化，若远离则b 接收到的声波的频率比a 发出的低，若靠近则b 接收到的声波的频率比a 发出的高，故A 错误，D 正确；当a 、b 向同一方向运动时，两者之间的距离可变大、可变小、可不变，故b 接收到的声波的频率与a 发出的声波的频率关系不确定，故B 、C 错误．6．(多选)如图所示，在原点处做简谐运动的波源产生的机械波沿x 轴正方向传播，波速v ＝400 m/s.为了接收信号，在x ＝400 m 处设有一接收器A (图中未标出)．已知t ＝0时，波已经传播到x ＝40 m 处，则下列说法中不正确的是( )A ．波源振动的周期为0.05 sB ．x ＝40 m 处的质点在t ＝0.5 s 时位移最大C ．接收器在t ＝1.0 s 时才能接收到此波D ．若波源向x 轴负方向移动，则接收器接收到的波的频率将小于20 Hz解析：选BC.由图可知λ＝20 m ，由T ＝λv ＝0.05 s ，A 正确；t ＝0.5 s ＝10T ，故x ＝40 m 处的质点在0.5 s 时仍处于平衡位置，B 错误；波传到x ＝400 m 的时间t 1＝400－40400 s ＝0.9 s ，C 错误；波的频率f ＝1T ＝20 Hz ，若波沿x 轴负方向移动，则接收器接收到波的频率将减小，D 正确．。
人教版选修3-4 12.5 多普勒效应 教案 Word版含答案
高中人教版物理课时12.5多普勒效应1.通过实验感受多普勒效应。
2.初步定性解释多普勒效应产生的原因。
3.了解生活中常见的多普勒效应现象及其应用。
重点难点:多普勒效应概念及对多普勒效应的理解。
教学建议:本节主要以声波为例介绍多普勒效应,声波的多普勒效应比较常见,易于被学生接受。
教材只对多普勒效应作定性的分析说明,使学生对多普勒效应有初步了解,教学中不宜作过多的理论引申。
多普勒效应在生活中普遍存在,随着科学技术的发展,它的应用日益广泛,如交通管理、医疗检查等。
给学生作些介绍,可以开阔他们的眼界。
导入新课:在日常生活中,我们都会有这样的经历,当一列鸣着汽笛的火车驶来时,会发现火车汽笛的音调变高;而当火车逐渐远离时,会发现火车汽笛的音调变低。
为什么会发生这种现象呢?1.多普勒效应奥地利物理学家多普勒发现,波源和观察者互相①靠近或互相②远离时,接收到的波的频率都发生变化。
这种现象叫作多普勒效应。
2.产生原因当波源与观察者相对静止时,接收的频率③等于(填“大于”“小于”或“等于”)波源振动的频率;当波源与观察者互相靠近时,接收的频率④大于(填“大于”“小于”或“等于”)波源振动的频率;当波源与观察者互相远离时,接收的频率⑤小于(填“大于”“小于”或“等于”)波源振动的频率。
3.应用交通警车通过分析行进中车辆的反射波频率的⑥变化来确定车辆的速度;通过运动天体与地球某元素发射的光波的⑦频率对照可以确定天体的速度;医生向人体发射频率已知的超声波,通过测定血流反射波的⑧频率变化,就能知道血流速度,检查病变。
1.教材中用蜂鸣器做演示实验时,几米之外的人听到的声音有什么特征?解答:蜂鸣器音调忽高忽低。
2.波源与观察者距离变化时接收到的波的频率发生变化的现象,是谁发现的?解答:奥地利物理学家、数学家和天文学家多普勒。
3.发生多普勒现象时,波源的频率是否变化?解答:波源的频率是不变的。
主题1:多普勒效应问题:(1)我们在剧场听演唱会时,听到的声音频率与声源的频率是不是一致的?(2)我们乘坐火车出行,当我们乘坐的火车鸣笛时,火车静止不动和快速行驶两种状态下,我们听到的笛声频率是不是一样的?当与另一列高速行驶且正鸣笛的火车擦肩而过时,我们听到的笛声频率又是如何的?(3)当波源不动,观察者运动时,观察者接收到的频率会怎样变化?(4)当观察者不动,波源运动时,观察者接收到的频率会怎样变化?解答:(1)听到的声音频率与声源的频率是一致的。
人教版高中物理选择性必修第1册 12.5《多普勒效应》教学设计
《多普勒效应》教学设计一、教学设计说明1.课标分析《多普勒效应》是《普通高中物理课程标准》选修模块3-4中,二级主题“机械波”下的内容。
《普通高中物理课程标准》对本节课的基本要求是：通过实验认识多普勒效应；能解释多普勒效应产生的原因；列举多普勒效应的应用实例。
2.教材分析使用教材是人民教育出版社普通高中课程标准实验教科书版《物理》选修3-4，内容选自第十二章第五节。
多普勒效应是波的一种重要现象，在生活中具有广泛的应用。
本节课通过对多普勒效应的形成过程进行分析，提高学生对机械波的认识水平，培养学生的分析能力与科学探究能力。
3. 学情分析教学主体——学生是普通高中二年级学生，此前已经学习了声音及机械波的相关知识，了解声音的特性及其影响因素。
学生具有一定的实验观察能力及科学探究的能力，学习欲望较强，乐于将所学知识运用于实际生活中。
多普勒效应的现象在生活中很常见，但学生不能应用物理知识进行分析。
通过本节课的学习，使学生感受并探究多普勒效应现象，理解其产生原因，并了解其在生活中的应用。
二、教学设计多普勒效应模拟3.课后作业1、关于多普勒效应，下列说法正确的是（）A．多普勒效应是由于波的干涉引起的B．多普勒效应说明波源的频率发生改变C．多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而产生的D．只有声波才可以产生多普勒效应2、当火车进站鸣笛时，我们可听到的声调（）A．变高 B．不变高 C．越来越沉 D．不知两者车速，不能判断3、海豚具有完善的发射和接收超声波器官，在一些重要性能上，如确定方位的灵敏度，都远远优于现代的无线电定位系统，它发射的波比无线电的微波（）A、速度快，方向性好B、频率高，抗干扰能力强C、波长小，传播距离远D、在介质中衰减小，传播距离远4、以速度u=20m/s奔驰的火车,鸣笛声频率为275Hz,已知常温下空气中的声速v=340m/s。
⑴当火车驶来时,站在铁道旁的观察者听到的笛声频率是多少？⑵当火车驶去时,站在铁道旁的观察者听到的笛声频率是多少？5、一个观察者在铁路附近，当火车驶近时，他听到的汽笛声频率为f1=440Hz，当火车驶远时，他听到的频率为f2=392Hz，在大气中声音速度为330m/s，求火车的速度？第11页共11页。
高中物理选修3-4教学设计3：12.5多普勒效应教案
5多普勒效应(3)让学生迅速转动蜂鸣器,听听蜂鸣器声音音调的变化;(4)强调蜂鸣器发出的声音是由于蜂鸣器震动产生的,人耳听到的声音是由于耳膜震动引起的.和学生一起定义多普勒效应.【过程二】：探究频率变化与相对运动关系(10分钟)将学生分成几个小组,按如下要求进行实验：保持观察者静止不动,波源靠近或远离时；保持波源静止不动,观察者靠近或远离时；观察者和波源先相互靠近再相互远离时.听听蜂鸣器的声音音调是怎样变化的.体验多普勒效应,感受“变化〞学生按要求进行实验,记录实验结果,并在班级展开讨论交流.以此化解本节课的难点：区别波源频率和观察者接收到频率.由多普勒效应概念引出探究实验：频率变化与观察者波源之间运动的关系.通过限制变量法,安排学生进行实验,培养学生科学探究的方法.(2)模拟动画,探究多普勒效应出的声波(12分钟) 观察者接收到的波数.■J. u S进一步地,借助 flash演示动画,计算分 析.培养学生用理性的 思维、科学的手段,分 析思考生活中的物理问 题的习惯.写在表格中.【过程三】：用flash 动画模拟波源发观看动画, f 算单位时间里播放演示动画: 填在相应的表格中.先保持波源和观察者都静止;培养学生合作交流意识.k 证源号止,观影者这动计时右 1. ? £3个记录实验数据：单位时间内观 察者接收到的波数.将计算结果填 波源和观察者都运动. 4,注叁和观唇#邮S ■弛 计致地 4个 要求学生作定量计算 多普勒效应的应用总结实验结果: 相互靠近,频率变大 相互远离,频率变小再让波源运动,观察者静止;接着让波源静止,观察者运动;-计时用 2. 0 S5个。
高中物理多普勒效应教案
高中物理多普勒效应教案一、教学目标1. 让学生了解多普勒效应的定义和原理。
2. 让学生掌握多普勒效应在实际应用中的例子。
3. 培养学生的实验操作能力和观察能力。
二、教学重点与难点1. 教学重点：多普勒效应的原理和应用。
2. 教学难点：多普勒效应的数学表达和计算。
三、教学准备1. 实验室设备：声源、接收器、测量仪器。
2. 教学材料：教材、PPT、实验指导书。
四、教学过程1. 导入：通过播放音乐，让学生感受音调的变化，引发对多普勒效应的兴趣。
2. 讲解：介绍多普勒效应的定义、原理和数学表达式。
3. 实验：让学生参与实验，观察和记录声源和接收器的距离变化对音调的影响。
4. 分析：引导学生分析实验结果，理解多普勒效应的实质。
5. 应用：介绍多普勒效应在实际生活中的应用，如雷达、医学成像等。
五、作业与评估1. 作业：要求学生完成实验报告，总结多普勒效应的原理和应用。
2. 评估：通过实验操作、提问和作业完成情况来评估学生对多普勒效应的掌握程度。
教学反思：本节课通过讲解和实验相结合的方式，让学生了解了多普勒效应的原理和应用。
在实验环节，学生积极参与，观察和记录了声源和接收器的距离变化对音调的影响。
通过分析实验结果，学生能够更好地理解多普勒效应的实质。
在作业环节，要求学生完成实验报告，总结多普勒效应的原理和应用，以评估学生对知识的掌握程度。
总体来说，本节课达到了预期的教学目标，学生对多普勒效应有了较为深入的了解。
但在实验操作和观察方面，部分学生还需加强指导和训练。
在今后的教学中，可以考虑增加更多的实际案例，让学生更好地理解多普勒效应在生活中的应用。
六、教学延伸1. 让学生了解多普勒效应在现代科技领域中的应用，如卫星通信、宇宙探测等。
2. 引导学生探讨多普勒效应在生物医学领域的应用，如血流速度的测量。
七、课堂讨论1. 让学生分组讨论多普勒效应在日常生活中的实例，如交通警察使用的雷达测速仪。
2. 各组汇报讨论成果，进行分享和交流。
高中物理 第12章 机械波 12.5 多普勒效应 12.6 惠更斯原理学案新人教版选修
高中物理第12章机械波 12.5 多普勒效应12.6 惠更斯原理学案新人教版选修1、了解多普勒效应，能运用多普勒效应解释一些物理现象、2、知道什么是波面和波线、3、了解惠更斯原理，会用惠更斯原理解释波的反射与折射现象、学习重点：多普勒效应、惠更斯原理必须掌握的重要内容和规律：一、多普勒效应1、定义：波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的波的频率都会发生变化，这种现象叫做多普勒效应、2、成因(1)波源与观察者相对静止时，1 s内通过观察者的波峰(或密部)的数目是一定的，观察到的频率等于波源振动的频率、(2)当波源与观察者相向运动时，1 s内通过观察者的波峰(或密部)的数目增加，观察到的频率增加；反之，当波源与观察者互相远离时，观察到的频率变小、3、应用(1)测车辆速度；(2)测星球速度；(3)测血流速度、4、对多普勒效应的理解（1）多普勒效应是波共有的特征，不仅机械波，光波和电磁波也都会发生多普勒效应、（2）发生多普勒效应时，波源发出的频率不变，变化的是观察者接收到的频率、（3）当波源与观察者相互接近时，f观察者变大，音调变高、如图甲中波源S不动，观察者A向B运动和图乙中观察者A不动，波源由S1向S2运动；当波源与观察者相互远离时，f观察者变小，音调变低，如图甲中波源S不动，观察者A向C运动、二、惠更斯原理1、波面和波线(1)波面：在波的传播过程中，任一时刻振动状态都相同的介质质点所组成的面、波面为球面的波叫球面波，波面是平面的波叫平面波、如图所示、 (2)波线：与波面垂直的那些线代表了波的传播方向，叫做波线、2、惠更斯原理(1)内容：介质中任一波面上的各点，都可以看作发射子波的波源，其后任意时刻，这些子波在波前进方向的包络面就是新的波面、(2)应用：如果知道某时刻一列波的某个波面的位置，还知道波速，利用惠更斯原理可以得到下一时刻这个波面的位置，从而确定波的传播方向、3、对惠更斯原理的理解(1)惠更斯原理中，同一波面上的各点都可以看做子波的波源、波源的频率与子波波源的频率相等、(2)波线的指向表示波的传播方向、(3)在各向同性均匀介质中，波线恒与波面垂直、(4)球面波的波线是沿半径方向的直线，平面波的波线是垂直于波面的平行直线、(5)利用惠更斯原理可以解释平面波和球面波的传播、波的衍射、干涉和折射现象，但无法说明衍射现象与狭缝或障碍物的大小关系、4、对波的反射与折射的理解(1)波的反射：反射波的波长、波速、频率跟入射波的相同、(2)波的折射：在波的折射中，波的频率不变，波速和波长发生改变、(3)波在两种介质的界面上发生折射的原因是波在不同的介质中的传播速度不同、目标一、多普勒效应的应用例1、下面哪些应用是利用了多普勒效应()A、利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度B、交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到的频率发生的变化，就知道汽车的速度，以便于进行交通管理C、铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况D、有经验的战士从炮弹飞行的尖叫声判断飞行炮弹是接近还是远去例2、公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波，如果该电磁波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的电磁波频率比发出时低，说明那辆轿车的车速()A、高于100 km/hB、低于100 km/hC、等于100 km/hD、无法确定目标二、惠更斯原理的理解例3、关于对惠更斯原理的理解，下列说法正确的是()A、同一波面上的各质点振动情况完全相同B、同一波面上的各质点振动情况可能不相同C、球面波的波面是以波源为中心的一个个球面D、无论怎样的波，波线始终和波面垂直例4、下列说法正确的是()A、波发生反射时，波的频率不变，波速变小，波长变短B、波发生反射时，波的频率、波长、波速均不变C、波发生折射时，波的频率不变，但波长、波速发生变化D、波发生折射时，波的频率、波长、波速均发生变化。
人教选修34第12章第5节多普勒效应 课件(22张)
1、波源朝观察者运动时
2、波源远离观察者运动时
多普勒效应的成因
1、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；如果二者相互远离，观察者接收到的频率减小。
2、在观察者运动的情况下，引起观察者接收频率的改变，是由于观测到的波的速度发生改变（波的波长不变）。
3、在波源运动的情况下，引起观察者接收频率的改变，是由于观测到的波的波长发生改变（波的速度不变）。
BD
课后练习
4、海豚具有完善的发射和接收超声波器官，在一些重要性能上，如确定方位的灵敏度，都远远优于现代的无线电定位系统，它发射的波比无线电的微波（ ） A、速度快，方向性好 B、频率高，抗干扰能力强 C、波长小，传播距离远 D、在介质中衰减小，传播距离远
D
课后练习
课后练习
5、以速度u=20m/s奔驰的火车,鸣笛声频率为275Hz,已知常温下空气中的声速v=340m/s。 ⑴当火车驶来时,站在铁道旁的观察者听到的笛声频率是多少？ ⑵当火车驶去时,站在铁道旁的观察者听到的笛声频率是多少？
多普勒效应模拟
1、观察者静止不动，数经过的队伍中的人数，每分钟假设有30个人经过。
v测
2、当观察者逆着队伍行走时，数经过的队伍中的人数，每分钟将大于30个人经过。
v测
v测=0
3、当观察者与队伍同向行走且速度比队伍的小时，数经过的队伍中的人数，每分钟将小于30个人经过。
多普勒效应的成因
1、声源完成一次全振动，向外发出一个波长的波，频率表示单位时间内完成的全振动的次数，因此波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数。
第十二章 机械波
第五节 多普勒效应
一个艰难的思考： 该同学听到的声音 其他同学听到的声音
高中物理选修3-4教学设计2：12.5 多普勒效应教案
5 多普勒效应1.1立足教纲教参，确定教学方针《教师用书》明确说明如下1、只对多普勒效应做定性分析，使学生对多普勒效应有初步了解，注意不宜引申。
2、要理解多普勒效应，学生必须先知道波源的频率与观察者接受到频率的区别，这是学习本节的关键。
3、理解多普勒效应产生的原因并能简单的解释一些现象。
因此关于多普勒效应的教学，应该重在了解和应用，所以我认为一定不要讲的太难，只需让学生理解当波源接近和远离接收器时，接收到的频率会不一样，接近时频率高，远离时频率低即可；同时应该适当的多介绍一些多普勒效应的物理学史内容及实际应用，在讲解的同时应充分利用多媒体手段，使教学过程生动形象，易于理解，以获得最好的教学效果。
1.2 教学过程的具体流程【引入】提出问题：生活中存在这么一种现象，一辆汽车从身边疾驶而过，车上喇叭的音调有一个从高到低的突然变化；站在铁路旁边听列车的汽笛声也能够发现，列车迅速迎面而来时音调较高，而列车迅速离去时则音调较低。
为什么会发生这种情况？（图1）什么是多普勒效应：1842年，奥地利科学家多普勒（J.C.Doppler）带着女儿在铁道旁散步时也注意到了类似的现象，他经过认真的研究，发现波源和观察者互相靠近或者互相远离时，都会使观察者感到频率发生了变化，并且做出了相应的解释，因此人们把这种现象叫做多普勒效应。
【多普勒效应的定性分析】为了更好的了解多普勒效应，可以做这样一个模拟实验。
让一队人沿街行走，观察者站在街旁不动，每秒有9个人从他身边通过．这种情况下的“过人频率”是9人/秒（图2）；如果观察者逆着队伍行走，每秒和观察者相遇的人数增加，也就是频率增加（图3）；反之，如果观察者顺着队伍行走，频率降低（图4）．·通过上面的演示，可以得到怎样的结论？为了更科学的说明问题，用水波代替声波（都是机械波），做如下演示实验。
在盛有清水的大水槽中，以一端粘有直径约为8ｍｍ的石蜡球的细弹簧作为弹簧单振子，使单振子与水面接触，如图5所示。
教学：高中物理 第十二章 5多普勒效应教案 新人教版选修3-4
多普勒效应本节教材分析：多普勒效应是在波源与观察者之间有相对运动时产生的现象.这比波动现象又复杂了一些.本节以声波为例介绍多普勒效应，原因是声波比较常见，易于为学生接受.本节教学中应注意：1.只要求对多普勒效应做定性的分析说明.使学生对多普勒效应有初步的了解，教学中注意不要引申.2.教学时为理解多普勒效应，必须使学生知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别.教学中可多举一些例子，结合学生的实际进行讲解.3.多普勒效应在现代生产和生活中有广泛的应用，除了课本中提到的，还可根据实际情况补充介绍一些应用实例，以开阔眼界和引起兴趣.教学目标：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，知道它是在波源和观察者之间有相对运动时产生的现象.3.了解多普勒效应的一些应用.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.知道什么是多普勒效应，知道它是在波源与观察者之间有相对运动时产生的现象.3.了解多普勒效应的一些应用.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：讲练法、阅读法、分析法.教学用具：课件教学过程一、引入［视频］汽车、飞机经过时的声音.注意提醒学生听声音的区别.［学生叙述听到的声音情况］［教师］同是汽笛发声，为什么会产生两种不同的现象呢？本节课我们就来研究这种现象.［板书］多普勒效应二、新课教学（一）多普勒效应的实例当波源和观察者之间有相对运动时，观察者会感到频率发生变化的现象，叫多普勒效应。
这一效应是奥地利物理学家多普勒在1842年首先发现的，所以称为多普勒效应。
多普勒效应是在波源与观察者之间有相对运动时产生的现象.(二)多普勒效应的解释1. 波源的频率与观察者接收到的频率⑴波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数。
这时因为声源完成一次全振动，向外发出一个波长的波，频率表示单位时间内完成的全振动的次数。
⑵观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数。
高中物理 第十二章 机械波 第5节 多普勒效应教案 新人教版选修3-4(2021年最新整理)
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第五节多普勒效应物理核心素养主要由“物理观念"“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面构成.教学分析。
1.新课程标准要求（1）学会运用观察、实验等方法获取信息;（2）能用文字、图表和物理语言表述有关的信息；（3)学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工。
2。
教材分析1.机械波是力学部分的最后一章，是机械振动的延伸和扩展,同时也是以后学习光波和电磁波的基础。
2.将多普勒效应一节安排在机械波的相关知识之后的意义在于通过对多普勒效应的初步研究，对波动知识进行巩固、深化和提高.使学生对波动的认识更丰满更深入些；同时也初步培养了学生探索科学能力。
3.了解多普勒效应在现代生产和生活中的广泛应用，开拓学生眼界，激发学生学习物理的兴趣。
学情分析学生对于多普勒效应：现象虽在身边但不曾留意,感性认识不足。
理论基础虽有，却未涉及波动领域,有认知障碍。
教学目标：(一)物理观念1、知道波源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，知道它是波源与观察者之间有相对运动时产生的现象。
3、了解多普勒效应的一些应用。
(二)科学思维、科学探究1、通过音频播放、多媒体演示观察体会，提高学生观察能力和正确表述物理现象的能力.2、通过改变波源与观察者距离,培养学生利用控制变量法分析问题的能力.3、熟悉和适应课堂教学中运用现代信息技术的环境。
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第五节多普勒效应
教学分析。
1.新课程标准要求
（1）学会运用观察、实验等方法获取信息；
（2）能用文字、图表和物理语言表述有关的信息；
（3）学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工。
2.教材分析
1.机械波是力学部分的最后一章，是机械振动的延伸和扩展，同时也是以后学习光波和电磁波的基础。
2.将多普勒效应一节安排在机械波的相关知识之后的意义在于通过对多普勒效应的初步研究，对波动知识进行巩固、深化和提高。
使学生对波动的认识更丰满更深入些；同时也初步培养了学生探索科学能力。
3.了解多普勒效应在现代生产和生活中的广泛应用，开拓学生眼界，激发学生学习物理的兴趣。
学情分析
学生对于多普勒效应：
现象虽在身边但不曾留意，感性认识不足。
理论基础虽有，却未涉及波动领域，有认知障碍。
教学目标：
（一）物理观念
1、知道波源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，知道它是波源与观察者之间有相对运动时产生的现象。
3、了解多普勒效应的一些应用。
（二）科学思维、科学探究
1、通过音频播放、多媒体演示观察体会，提高学生观察能力和正确表述物理现象的能力。
2、通过改变波源与观察者距离，培养学生利用控制变量法分析问题的能力。
3、熟悉和适应课堂教学中运用现代信息技术的环境。
（三）科学态度与责任
1、体验生活物理，激发学习科学知识的热情。
2、学会“数字化”学习。
教学重点：
多普勒效应产生的原因。
教学难点：
对多普勒效应产生原因的理解。
教学方法：
多媒体辅助教学
教学用具：
计算机、大屏幕、多媒体教学课件
教学过程：
（一）引入新课
教师：我们在前面的讨论中，波源和观察者都是相对介质静止的，波源的频率和观察者感觉到的频率是相同的，若波源或观察者或它们两者均相对介质运动，则观察者感觉到的频率和
波源的真实频率一般并不相同，这种现象称为多普勒效应。
火车进站，笛声较高，火车出站，笛声较低，就是这种现象。
［课件演示：生活中的实例］
（二）新课教学
1、多普勒效应
教师：为了便于研究，我们可分以下几种情况来讨论多普勒效应。
（1）波源与观察者都静止
［课件演示：波源与观察者都静止］
结论：观察者接收到的频率等于波源频率。
（2）观察者靠近波源运动
［课件演示：观察者靠近波源运动］
结论：观察者接收到的频率大于波源频率。
（3）观察者远离波源运动
［课件演示：观察者远离波源运动］
结论：观察者接收到的频率小于波源频率。
（4）波源靠近观察者运动
［课件演示：波源观靠近察者运动］
结论：观察者接收到的频率大于波源频率。
（5）波源远离观察者运动
［课件演示：波源远离观察者运动］
结论：观察者接收到的频率小于波源频率。
师生总结规律，得出多普勒效应的概念。
［课件演示：多普勒效应］
2、多普勒效应的应用
（1）教师讲：不仅是机械波，以后要学到的电磁波和光波，也会发生多普勒效应。
（2）学生阅读课文多普勒效应的应用部分。
（3）学生总结多普勒效应的应用：
①有经验的铁路工人可以从火车的汽笛声判断火车的运动方向和快慢。
②有经验的战士可以从炮弹飞行时的尖叫声判断飞行的炮弹是接近还是远去。
③交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来时，接收到的频率发生变化，由此可指示汽车的速度.
④由地球上接收到遥远天体发出的光波的频率可以判断遥远天体相对于地球的运动速度。
（三）课堂小结
本节课我们学习波的又一特性――多普勒效应。
当波源与观察者相对运动时，如果二者相互靠近，观察者感觉到的频率将增大；如果二者相互远离，观察者感觉到的频率将减小。
（四）布置作业
1、完成“问题与练习”中的题目。
2、课后阅读教材《科学漫步》栏目中的短文“超声波”。