高二物理教案 多普勒效应教案

1、4/4高二物理教案 多普勒效应教案一、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、重点难点重点:多普勒效应及产生的原因.难点:对多普勒效应的解释.三、教学过程: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,假设波源或观察者或它们两者均相对介质运动,那么视察者感觉到的频率f和波源的真实频率f一般并不相同,这种现象称为多普勒效应.火车入站,笛声较高,火车出站,笛声较低,就是这种现象.(一)多普勒效应【演示】制作的课件:听行驶中火车的汽

2、笛声1.现象:当火车向你驶来时,感觉音调变高;当火车离你远去时,感觉音调变低(音调由频率决定,频率高音调高;频率低音调低).2.多普勒效应:由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率变化的现象叫做多普勒效应.3.多普勒效应的成因: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,而观察者听到的声音的音调,是由观察者接收到的频率,即单位时间接收到的完全波的个数决定的.【演示】制作的课件:波源和观察者间的相对运动跟观察者间接收到的频率关系.(1)当波源和观察者相对介质都静止不动.即二者没有相对运动时:单位时间内

3、波源发出几个完全波,观察者在单位时间内就接收到几个完全波.观察者接收到的频率等于波源的频率.(2)当波源和观察者有相对运动时,观察者接收到的频率会改变.波源相对介质不动,观察者朝波源运动时(或观察者不动,波源朝观察者运动时)观察者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.波源相对介质不动,观察者远离波源运动时(或观察者不动,波源远离观察者运动时)观察者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.总之: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.【注意】在多普勒效应中,波源的频率是不改变的,只是由于波源

4、和观察者之间有相对运动,观察者感到频率发生了变化.4.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.(二)多普勒效应的应用1.根据汽笛声判断火车的运动方向和快慢,以炮弹飞行的尖叫声判断炮弹的飞行方向等.2.红移现象:在20世纪初,科学家们发现许多星系的谱线有红移现象,所谓红移现象,就是整个光谱结构向光谱红色的一端偏移,这种现象可以用多普勒效应加以解释:由于星系远离我们运动,接收到的星光的频率变小,谱线就向频率变小(即波长变大)的红端移动.科学家从红移的大小还可以算出这种远离运动的速度.这种现象,是证明宇宙在膨胀的一个有力证据.【小结】多普勒效应是指由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象,它是奥地利物理学家多普勒在1842年发现的.【作业】课本P25习题A组13四、课堂跟踪反应1.关于多普勒效应,以下说法正确的选项是( )A.多普勒效应是由于波的干预引起的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.只有声波可以产生多普勒效应2.当火车进站鸣笛时,我们在车站听到的声调( )A.变低B.不变C.变高D.不知声速和火车车速,不能判断3.由于波源和观察者之间有,使观察者感到频率发生变化的现象,叫做多普勒效应.4.当波源与观察者有相对运动时,如果两者相