設計(jì)思路(lù):
多(duō)普勒效應屬于新教材增加的(de)必學內(nè↕i)容,首先是(shì)“多(duō)普 ¶勒效應”在現(xiàn)代生(shēng)活中有(yǒu)廣泛應用(yòn∏®↓₹g),其次它是(shì)在講了(le)波的(de)幹涉、衍射之後講解÷±★的(de),是(shì)波動現(xiàn)象的δ (de)又(yòu)一(yī)特征,可(kě)以使學生(σ $€shēng)對(duì)波的(de)認識更豐滿÷£δ,更深入一(yī)些(xiē)。
學生(shēng)是(shì)學習(xí)和(hσ≤é)發展主體(tǐ),教師(shī)是(shì)活動的(de)積極組織者和(βσ hé)引導者。通(tōng)過學生(shēng)參與活動,引導學生(shēn↔♣g)探索原理(lǐ),探究原因,學會(huì)應用(yòng),這¥✔(zhè)也(yě)是(shì)新教材的(de)要(yà&δ"o)求。另外(wài),通(tōng)過聯系生(s ♦hēng)活經驗,觀察實際現(xiàn)象,引起同學的(de)共鳴,大(dα×™δà)膽發現(xiàn),勇于探索,學以緻用(yòng),也(yě)會(hu₩€↓ì)大(dà)大(dà)增強同學們的(de)學習(xí)熱(rè)情。
所以在設計(jì)這(zhè)節課的(de)時(shí)候加大(dà)學生←♠♦≠(shēng)的(de)感性認識,将切身(shēn)體(tǐ)驗應是→(shì)研究問(wèn)題的(de)起點。研究多↓"γδ(duō)普勒效應的(de)産生(shēng)δ≈機(jī)理(lǐ),缺乏實物(wù)直觀。聲音(y∏✘®δīn)的(de)多(duō)普勒效應的(de)聽(tīng)得(de)ε≈見(jiàn),看(kàn)不(bù)見(jiàn),分(fēn)析♣±♠₩機(jī)理(lǐ)使用(yòng)了(le)清華同方的(de)模拟動畫λ←(huà)。動畫(huà)将聲音(yīn∞✔π)的(de)傳播以畫(huà)面的(de)™€形式展示在學生(shēng)面前,以模拟直觀代§←<替實物(wù)直觀,增強了(le)較增的(σ ↕ de)說(shuō)服力。通(tōng)過清華同方的($∞™↕de)課件(jiàn),讓學生(shēng)真實的(de)去(q¥€•♥ù)看(kàn)、去(qù)聽(tīng)、去(qù)感受。由于課件(jiàn)畢竟是(shì)人(rén)為(wèi)模拟,所♠γ以在教學中加入創新的(de)水(shuǐ)波實際演示實驗,增¶§§強說(shuō)服力,恰當的(de)進行(xíng)資源的(d₩Ω↔e)整合。
另外(wài),通(tōng)過對(duì)多(duō)普勒效應的(₩↓de)發現(xiàn)、假設、分(fēn)析證實和(hé)應用(yòng)四♦δ™±個(gè)方面的(de)學習(xí),可(kě)♦♥← 以使學生(shēng)知(zhī)道(dào)多(dλ₩∏uō)普勒效應,“極端假設法”、“定性分(fēn)析法”等思維方法.
δ→¶₽ 在能(néng)力方面,使學生(shēng)對(d ♠uì)研究物(wù)理(lǐ)的(de)一(yī)般方法(即:發現¥✔≈(xiàn)問(wèn)題-提出假設-分(fēn)析證實-推廣應$€≠用(yòng))有(yǒu)更深的(de)理(lǐ)解.由于本節課是(s✔hì)在學校(xiào)理(lǐ)科(kē)實∞€驗班進行(xíng),根據學生(shēn"₩g)的(de)能(néng)力,所以适當加入了(le)定量計α★(jì)算(suàn),但(dàn)是(shì)不∏ λ (bù)作(zuò)為(wèi)重點。
一(yī)、教學目标設計(jì)
1.通(tōng)過試驗、多(duō)媒體(tǐ)技(jì)γβγ術(shù)的(de)展示,使學生(shēng)知(zh'®÷ī)道(dào)什(shén)麽是(shì)多(duō)普勒效應這✔×♦(zhè)種現(xiàn)象。
2.通(tōng)過多(duō)媒體(tǐ)←✘技(jì)術(shù)的(de)展示,定性了(le)解多φγπα(duō)普勒效應的(de)成因。
3.了(le)解多(duō)普勒效應的(de)一(yī)>®&些(xiē)應用(yòng),并能(néng)夠運用(yòng)多(d∞σ←uō)普勒效應解釋一(yī)些(xiē)簡單的(d∏ e)現(xiàn)象,并能(néng)夠做(zuò≠)簡單的(de)定量計(jì)算(suàσβ♣÷n)。
二、重點難點設計(jì)
重點:多(duō)普勒效應産生(shēng)的(de)原因。
難點:對(duì)多(duō)普勒效應的(de)解釋。
教學過程:(事(shì)先發學生(shēng)用(♣¥σyòng)分(fēn)析表:見(jiàn)教學素材之學生(shēng)用(yòng)表)
引入課題:
1.【演示清華同方課件(jiàn):多(duō)普勒效應】視(shì)頻(pín):火(huǒ)"₹車(chē)的(de)鳴叫。
當火(huǒ)車(chē)向你(nǐ)駛來(lái)時(shí ≤↕ ),路(lù)邊的(de)觀察者感覺音(yīn)調變高(gāo);€∑當火(huǒ)車(chē)離(lí)你(nǐ)遠(yuǎn)©φδ去(qù)時(shí),感覺音(yīn)調變低(dī)。
2.實驗:
第一(yī)步:打開(kāi)蜂鳴器(qì)→Ω÷→,複習(xí)一(yī)下(xià)聲音(yīn)的(de)三要(yào)素☆☆£↕:聲強——振幅 ,聲調——頻(pín)率(音(yīn '×)調由頻(pín)率決定,頻(pín)率δ₽高(gāo)音(yīn)調高(gāo);頻(pín)率€低(dī)音(yīn)調低(dī)),音(yīn)色——聲>ε&"音(yīn)的(de)特色。
第二步:把蜂鳴器(qì)緩慢(màn)放(fσ≈↕£àng)在不(bù)同的(de)位置,使學生(→shēng)感受一(yī)下(xià)聲強并沒有(yǒu)什(shén€€)麽變化(huà)。
第三步:快(kuài)速移動蜂鳴器(qì)∞↑,使學生(shēng)感受一(yī)下(xià)音(yīn)調的(de)"✘λ變化(huà)。
3.學生(shēng)聽(tīng)民(mín)航客機(jī)和(hé)軍事(shì)飛(fēi)機(jī)的(de)聲音(yīn)。
引出多(duō)普勒效應的(de)定義:
一(yī)、多(duō)普勒效應的(de)定義:由于波源和(hé)觀察者之×¥∏間(jiān)有(yǒu)相(xiàng)對(duì)運動,使觀察者©φσ感到(dào)頻(pín)率變化(huà)的(de)現(x∏δ♠♦iàn)象叫做(zuò)多(duō)普勒效應。
簡單介紹多(duō)普勒
二、多(duō)普勒效應的(de)成因:
鋪墊:1.觀察水(shuǐ)波發出的(de) ♣¶波形:使學生(shēng)形象得(de)到(dào)波的(de)傳播α€φ 過程,了(le)解波的(de)傳播的(de)特點。
2.講述波源和(hé)觀察者都(dōu)靜(jìngΩ÷↔)止時(shí):觀察者接收到(dào)的(de)頻(pín)率等于波源的∑∏§(de)頻(pín)率。
fS=fR=λ/υ邊分(fēn)析邊指導學生(shēng)✘∞填寫表格(見(jiàn)學生(shēng)用(yòng)表)。
為(wèi)什(shén)麽會(huì)出現(xiàn)使觀&' 察者接收到(dào)的(de)頻(pín)率和(hé)波源的(d>γe)頻(pín)率不(bù)同的(de)現(xià®πn)象呢(ne)?
(1)波源不(bù)動,觀察者運動。
【PPT】進行(xíng)理(lǐ)論分(fēn)析
* 朝波源運動:觀察者在單位時(sh ↑↕í)間(jiān)內(nèi)接收到(dào)的(de)完全波的(de)個(↔₩gè)數(shù)增多(duō),即接收到(dàoφ♥)的(de)頻(pín)率增大(dà)。
指導學生(shēng)分(fēn)析∏"$€得(de)出,定量計(jì)算(suàn)公式:fR=(u+υ)/λ=(1+υ/u)fS 學生(shēng)填寫在學生(shēng•☆)用(yòng)的(de)表格上(shàng)。
【演示清華同方課件(jiàn):多(duō)普勒效應】——汽車(chē)和(hé)小(xiǎo)人(rén)部分(fē×≤n),使學生(shēng)得(de)到(dào)感性認識
* 遠(yuǎn)離(lí)波源運動時(sh>≤♠í):觀察者在單位時(shí)間(jiān)內(nèi)接收"©♠δ到(dào)的(de)完全波的(de)個(gè)數(shù)減少(shǎo)≈σ∏,即接收到(dào)的(de)頻(pín)率減小(xiǎo✔←)
【演示清華同方課件(jiàn):多(duō)普勒效應】——汽車(chē)和(hé)小(xiǎo)人(rén≤ε≈)部分(fēn)。使學生(shēng)得(d✔✘e)到(dào)感性認識。
(2)* 觀察者不(bù)動,波源運動【演示清華同方課件(jiδ ₽àn):多(duō)普勒效應】
【演示清華同方課件(jiàn):多(duō)普勒效應】(變化(huà)部分(fēn))
波從(cóng)波源發出,在均勻介質≤≥中以球面波的(de)形式傳播,球心為(wèi)波源的(de)位置。
* 朝觀察者運動時(shí):如(rú)圖波源向右運動,相(xiàng♥↓•$)當于波面的(de)球心向右運動,所以波源右邊的(d™∏e)波面變得(de)密集,左邊的(de)波面變得(de)稀疏,也(yě)就(j∑♣iù)是(shì)說(shuō)波源右邊的(de)波長(cháng&♦σ✔)變短(duǎn),左邊的(de)變長(c'§™háng),因為(wèi)波在介質中的(de)傳播速度不(bù)變,所以觀察者在單位時(shí)間(jiān)內(nèi)接收到(dào)的£$&(de)完全波的(de)個(gè)數(shù)增$✘多(duō),即接收到(dào)的(de)頻(p£"←'ín)率增大(dà)。
強調:在多(duō)普勒效應中,波源的(dε♣αe)頻(pín)率是(shì)不(bù)改變的(de),隻是("↕shì)由于波源和(hé)觀察者之間(jiān)有(yǒu)相(x≈✘φ≥iàng)對(duì)運動,觀察者接收到(dào)頻(pín)率發生(shē×αεng)了(le)變化(huà)。
* 遠(yuǎn)離(lí)觀察者運動時(shí)反之
【演示水(shuǐ)波實驗】:利用(yòng)水(shuǐ)波幹涉衍射演示α¥♥ε儀器(qì),直接觀察波長(cháng)的(deσ÷)變化(huà)。
再進行(xíng)定量的(de)公式分(fēn)析,學生(shēng)填寫≠<•在學生(shēng)用(yòng)的(de)表格上(shàng)。
【演示清華同方課件(jiàn):多(duō)普勒效應】——汽車(chē)和(hé)小(xiǎo)人(ré✔ε±n)部分(fēn)。使學生(shēng)得Ω<←★(de)到(dào)感性認識
練習(xí)題:
1.(2006年(nián)全國(guó)✔¥理(lǐ)綜II第16題)頻(pín)率一(yī)定的(de)φ 聲源在空(kōng)氣中向著(zhe)靜(jìng)止的(de)接收器( ↑qì)勻速運動。以u表示聲源的(de)速度,V表示聲波的(de)速度(u<V),f表示接收器(qì)接收到(dào)的(d☆☆"¥e)頻(pín)率。若u增大(dà),則
A.f增大(dà),V增大(dà) B.f增大(dà),V不(bù)變
C.f不(bù)變,V增大(dà) D.f減少(shǎo),V不(bù)變
2.例題:蜂鳴器(qì)的(de)頻(pín)率是(shì)15®✘00HZ,手向前的(de)移動速度約是(shì)330€±↓¶m/s,觀察者接受到(dào)的(de)頻(pín)率是(shì)多(du♠'ō)少(shǎo)?
小(xiǎo)結:當波源與觀察者有(yǒu)相(xiàng)對(duì)運動時(×←shí),如(rú)果二者相(xiàng)互接近(jìn),觀×₩™察者接收到(dào)的(de)頻(pín)率增大(dà);如(rú)☆β果二者遠(yuǎn)離(lí),觀察者接收到(dào)的(de)頻(pín'§ )率減小(xiǎo)。
但(dàn)是(shì)觀察者運動使 接收頻(pín)率變化(hu₩↕♣à)的(de)本質是(shì)使觀察者感到(dào)波速的(de)改變,但(§Ωdàn)是(shì)波源運動使頻(pín)率變化(®φ↑¶huà)的(de)本質是(shì)接收波長(cháng)的(de)改變。
多(duō)普勒效應是(shì)波動過程共有(yǒu)的(de♣♣∞)特征,不(bù)僅機(jī)械波,電(diàn)磁波☆✔∏和(hé)光(guāng)波也(yě)會( πσhuì)發生(shēng)多(duō)普勒™>效應。
三、多(duō)普勒效應的(de)應用(yòng)
【演示清華同方課件(jiàn):多(duō)普勒效應】——應用(yòng)部分(fēn)和(hé)【PPT】展示各種當代應用(yòng)圖片。
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