多普勒效应及其应用
【教学目标】 1、知识与技能：
（1）知道多普勒效应产生的原因；
（2）掌握波源与观察者发生相对运动时，观察者接收到的频率变化情况； （3）知道多普勒效应的应用。 2、过程与方法：
（1）通过现象认识多普勒效应；
（2）通过实验与多媒体辅助探究频率变化情况； （3）通过讲解分析观察频率变化的原因； （4）通过介绍知道多普勒效应的应用。 3、情感态度与价值观：
（1）通过物理现象激发学生学习物理的兴趣； （2）培养学生具有将物理知识服务于生活的意识。
（3）培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神。 【教学重、难点】
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.知道多普勒效应是在波源和观察者之间有相对运动时产生的.
教学难点：波源与观察者发生相对运动时，观察者接收到的频率变化的分析 【教学仪器】
多媒体设备 视频资料
【教学方法】四环探索法 小组教学法 新课教学 课前预习 【基础知识】 （一）多普勒效应
1、音调：音调由频率决定，频率高则音调高，频率低则音调低。
2、多普勒效应：波源与观察者相互靠近或者远离时，接收到的频率都会发生变化的现象。 （二）多普勒效应产生的原因
1、波源与观察者相对静止时，1s内通过观察者的波峰（或密部）的数目是不变的，观察者观测到的频率等于波源振动的频率。
2、当观察者和波源相互靠近时，1s内通过观察者的波峰（或密部）的数目增加，观察者观测到的频率增大；反之，当观察者和波源相互远离时，观察者观测到的频率减小 。 课堂教学设计
一、创设情境 提出问题： 课堂演示
将一个以电池做电源的蜂鸣器固定在长竹竿的一端，闭合开关后听一听它发出的声音。请一位同学把竹竿举起并在头顶快速转动，在几米外听它的声音有什么变化？
联系生活实际，观看视频体会：
火车向你驶来时，汽笛本身的音调如何变？人听到的汽笛音调如何变？ 火车离你而去时，汽笛本身的音调如何变？人听到的汽笛音调如何变？ 同是汽笛发声为什么会产生两种不同的现象呢？ 二、理论学习 找准依据： 波源的频率与观察者接收到的频率
知识回顾：1.什么叫频率?
2.声音的音调由什么因素决定? 1.波源的频率------单位时间内波源发出的完全波的个数
2.观察者接收到的频率------单位时间内观察者接收到的完全波的个数 三、合作交流 总结规律： 产生多普勒效应的原因 （1）波源，观察者都静止：
a.单位时间内，波源产生的波的个数是多少？ b.相同时间内，观察着接收到的波的个数是多少？
c.在这段时间内，波源产生的波的个数与观察着接收到的波的个数的关系？ d.由此你得到什么结论？ （2）波源不动，观察者靠近波源：
a.单位时间内，波源产生的波的个数是多少？ b.相同时间内，观察着接收到的波的个数是多少？
c.在这段时间内，波源产生的波的个数与观察着接收到的波的个数的关系？ d.由此你得到什么结论？
（3）波源不动，观察者远离波源
a.单位时间内，波源产生的波的个数是多少？ b.相同时间内，观察着接收到的波的个数是多少？
c.在这段时间内，波源产生的波的个数与观察着接收到的波的个数的关系？ d.由此你得到什么结论？ （4）观察者不动，波源靠近观察者
a.单位时间内，波源产生的波的个数是多少？ b.相同时间内，观察着接收到的波的个数是多少？
c.在这段时间内，波源产生的波的个数与观察着接收到的波的个数的关系？ d.由此你得到什么结论？ （5）观察者不动，波源远离观察者
a.单位时间内，波源产生的波的个数是多少？ b.相同时间内，观察着接收到的波的个数是多少？
c.在这段时间内，波源产生的波的个数与观察着接收到的波的个数的关系？ d.由此你得到什么结论？ 请将讨论结果填入下表：
观察者接收 变化情况 波源，观察者都静1 止 波源不动，观察者2 靠近波源 率增加，音调变高；波源不动，观察者3 远离波源 波源远离观察者时观观察者不动，波源4 靠近观察者 少，音调变低 ． 观察者不动，波源5 远离观察者 四、拓展引申 注重提高
察者接收到的频率减 当观察者远离波源或 时观察者接收到的频 当观察者靠近波源或波源靠近观察者波源的频率 到的频率 较 两频率的比结论
若波源和观察者同时运动，结果如何？
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． 五、迁移应用 达标检测
1、测车辆速度：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.
2、测星球速度：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．
3、测血流速度：医生向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收。测出反射波的频率变化，就能知道血流的速度。这种方法俗称“彩超” ，可以检查心脏，大脑和眼底血管的病变。 【达标检测】 基础题
1、多普勒效应是指：当波源和观察者之间有相对运动时，使观察者接受到的频率发生变化的现象。
2、在铁路旁听到行驶中的火车的汽笛声，当火车迎面驶来时，音调变高，火车远离时，音调变低，是因为( C )
A、火车驶来时，声源频率变大 B、火车远离时，声源的频率变小 C、火车驶来及远离时，声源的频率都不变 D、以上说法均不正确 3、关于多普勒效应，下列说法正确的是( D )
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改变 C、只有声波才可以产生多普勒效应
D、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 4、下列关于多普勒效应的说法中正确的是( Ｄ )
A、 只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应 B、 当声源静止、观察者运动时，也可以观察到多普勒效应
C、 只要声源在运动，观察者总是感到声音的频率变高
D、 当声源相对于观察者的距离变化时，观察者听到的声音的音调可能变高，也可能变
低
5、有经验的战士可以从炮弹飞行时的尖叫声判断炮弹的飞行方向，他所利用的是（ C ）
A、 声波的干涉现象 B、 声波的衍射现象 C、 声波的多普勒效应 D、 声波的反射现象
7、如图所示，S为振源，P点有一观察者，已知振源发声的频率为20Hz，则关于人听到的声音的频率为：（ ）
A、 当振源以17m/s的速度远离观察者时，频率为19Hz B、 当振源以17m/s的速度靠近观察者时，频率为21Hz C、 当观察者以7m/s的速度靠近振源时，频率为21Hz D、 以上说法均不正确 板书设计 板书设计 课后反思 成功之处：
①课题的引入选材合适，激发了学生浓厚的学习兴趣；
②在教学中渗透物理学的研究方法（控制变量法），人的认识规律（从简单到复杂，从特殊到一般）及德育素质教育（作生活的有心人）。
③用多媒体课件展示分析多普勒效应形成的原因，五种情况对应五个动画，很清晰，效果不错。学生一看，一目了然。
现象：观察者接收到的频率与波源频率不同的现象，叫做多普勒效应. 规律 波源与观察者相互接近，观察者接收到的频率增大. 波源与观察者远离，观察者接收到的频率减小.
应用
①判断火车运动快慢和方向 ②判断汽车速度
③判断遥远天体相对于地球的运动速度
多普勒效应
高二物理鲁科版选修3-4第二章第4节多普勒效应及其应用 教案
