一(yī)、教學目标
1.通(tōng)過試驗、多(duō)媒體(tǐ)技(jì)術(sh→≥ù)的(de)展示,使學生(shēng)知(zhī)道(dào)什(s•hén)麽是(shì)多(duō)普勒效應這(zhè)種現(x★≥iàn)象。
2.通(tōng)過多(duō)媒體(tǐ)技(j←πì)術(shù)的(de)展示,定性了(le)∑©φ解多(duō)普勒效應的(de)成因。
3.了(le)解多(duō)普勒效應的(de)一(yī)些(xiε±÷ē)應用(yòng),并能(néng)夠運用(yòng)多∑•(duō)普勒效應解釋一(yī)些(xiē)簡單的(de)現(x¥ ♥→iàn)象,并能(néng)夠做(zuò)簡單的(de)定量計(jìσγ)算(suàn)。
二、重點難點
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。
三、 教學過程:
事(shì)先發學生(shēng)用(yòng)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)去(qù)時(shí),感覺音(©β↕γyīn)調變低(dī)。
2.實驗:
第一(yī)步:打開(kāi)蜂鳴器(qì),複習← ≤≈(xí)一(yī)下(xià)聲音(yīn)的(de)三要(yào)素:聲強—®$—振幅 ,聲調——頻(pín)率(音(yīn)調由頻(pín)率決定,頻(pí✘'÷n)率高(gāo)音(yīn)調高(gāo);頻(pí♣₩n)率低(dī)音(yīn)調低(dī)),音(yī→↑∏n)色——聲音(yīn)的(de)特色。
第二步:把蜂鳴器(qì)緩慢(màn)放(fàng)在不(bù≥≠)同的(de)位置,使學生(shēng)感受一(yī)下(xià)聲強π§并沒有(yǒu)什(shén)麽變化(huà)。
第三步:快(kuài)速移動蜂鳴器(qì),使學生£±₽(shēng)感受一(yī)下(xià)音(yīn)調的(de)變化(huà)✘π¥。
3.學生(shēng)聽(tīng)民(mín)航客機(jī)和(hé)軍事(shì)飛(fēi)機(jī)的(de)聲音(yīn)。
引出多(duō)普勒效應的(de)定義:
一(yī)、多(duō)普勒效應的(de)σ$♥↑定義:由于波源和(hé)觀察者之間(jiān)有(λ★σ$yǒu)相(xiàng)對(duì)運動,使觀察者 •感到(dào)頻(pín)率變化(huà)的(de)現(xiàn)象®ε≥叫做(zuò)多(duō)普勒效應。
簡單介紹多(duō)普勒
二、多(duō)普勒效應的(de)成因:
鋪墊:1.觀察水(shuǐ)波發出的(de)波形:使學生(shē ≤ ×ng)形象得(de)到(dào)波的(de)傳播過程,了(le)解波的(d e)傳播的(de)特點。
2.講述波源和(hé)觀察者都(dōu)靜(jìn"φ↓©g)止時(shí):觀察者接收到(dào)的(de)頻(pín'↓∑)率等于波源的(de)頻(pín)率。
fS=fR=λ/υ邊分(fēn)析邊指導學生(shēng)填寫表格(見(ji∏§₹γàn)學生(shēng)用(yòng)表)。
為(wèi)什(shén)麽會(huì)出現(xiàn)使觀察>×者接收到(dào)的(de)頻(pín)率和(hé)波源的(de)頻(pí↔σn)率不(bù)同的(de)現(xiàn)象呢(ne)?
(1)波源不(bù)動,觀察者運動。
【PPT】進行(xíng)理(lǐ)論分(fēn)析
* 朝波源運動:觀察者在單位時(shí)間(jiān$')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(d★¶≠e)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(yònγ♠'λg)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(fēn),使學生•™(shēng)得(de)到(dào)感性認識
* 遠(yuǎn)離(lí)波源運動時(shí)' ÷↔: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)減少(shǎo),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)部分(fēn)。使學生(shēng)得(de)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( &∏δjiàn):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φ☆(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(x₹✘iàng)當于波面的(de)球心向右運動,所以波源™右邊的(de)波面變得(de)密集,左邊的(de)λβ 波面變得(de)稀疏,也(yě)就(jiù)是(shì)說(shuō)×Ω<波源右邊的(de)波長(cháng)變短(duǎn),左邊的(de)變長≥→¥(cháng),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)±β≥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(pín)率增大(dδ$à)。
強調:在多(duō)普勒效應中,波源的(de)頻(pínδ∑♥∏)率是(shì)不(bù)改變的(de),隻是(shì)由σ©≈于波源和(hé)觀察者之間(jiān)有(y>↑≈ǒu)相(xiàng)對(duì)運動,觀察者接₹ ±收到(dào)頻(pín)率發生(shēng)了(⮣le)變化(huà)。
* 遠(yuǎn)離(lí)觀察者運動時(shí)反之
【演示水(shuǐ)波實驗】:利用(yòng)水(s< ≥σhuǐ)波幹涉衍射演示儀器(qì),直接觀察波長(c≠¥≈háng)的(de)變化(huà)。
再進行(xíng)定量的(de)公式分(fēn)析,學生 ₩'(shēng)填寫在學生(shēng)用φ₽(yòng)的(de)表格上(shàng)。
【演示清華同方課件(jiàn):多(duō)普勒效應】——汽車(chē)和(hé)小(xiǎoφ✔)人(rén)部分(fēn)。使學生(shēngΩ₽)得(de)到(dào)感性認識
練習(xí)題:
1.(2006年(nián)全國(guó)理(lǐ)綜II第16題)頻( pín)率一(yī)定的(de)聲源在空(kōng)氣中向著÷©γ (zhe)靜(jìng)止的(de)接收器(qì)勻速運動。以u表示聲源的(de)速度,V表示聲波的(de)速度(u<V),f表示接收器(qì)接收到(dào)的(de)頻(pín)率。若u增大(dà),則
A.f增大(dà),V增大(dà) B.f增大(dà),V不(bù)變
C.f不(bù)變,V增大(dà) D.f減少(shǎo),V不(bù)變
2.例題:蜂鳴器(qì)的(de)頻(pín)↑ 率是(shì)1500HZ,手向前的(de)移動速度約是(shì)330m/s,觀察者接受到(dào)的(de)頻(pín)✔πε率是(shì)多(duō)少(shǎo)?
小(xiǎo)結:當波源與觀察者有(yǒu)相(xiàng)對(duì)運動時(s©♦<€hí),如(rú)果二者相(xiàng)♥≈σ♦互接近(jìn),觀察者接收到(dào)的(de)頻(pín)€$↔₹率增大(dà);如(rú)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(huà)的(de)本質是(shì)使觀察者感♠γ到(dào)波速的(de)改變,但(dàn)是(shì)波源運動使≠∑頻(pín)率變化(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Ω¶φ(de)特征,不(bù)僅機(jī)械波,電±♠(diàn)磁波和(hé)光(guāng)波也(y→"♥£ě)會(huì)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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