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高中物理第十二章机械波第5节多普勒效应教案选修3-4剖析


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。 (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

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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” 。

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