多普勒效應(yīng)教學(xué)設(shè)計

#《多普勒效應(yīng)》教學(xué)設(shè)計一、教學(xué)目標：1、知識目標（1知）道波源頻率與觀察者接收到的頻率的區(qū)別。（2知）道什么是多普勒效應(yīng)，知道它是波源與觀察者之間有相對運動時產(chǎn)生的現(xiàn)象。（3了）解多普勒效應(yīng)的一些應(yīng)用。2、能力目標：（1通）過視頻播放、多媒體演示觀察體會，提高生活物理觀察能力和正確表述生活物理現(xiàn)象的能力。（2通）過改變波源與觀察者距離變化，培養(yǎng)學(xué)生利用變量控制法分析問題的能力。（3熟）悉和適應(yīng)課堂教學(xué)中運用現(xiàn)代信息技術(shù)的環(huán)境。3、情感目標：（1培）養(yǎng)合作與分享的學(xué)習(xí)習(xí)慣。（2體）驗生活物理，激發(fā)學(xué)習(xí)科學(xué)知識的熱情。二、學(xué)情分析：本課是高中物理教材第十章第八節(jié)的內(nèi)容，是機械波形成和傳播、干涉、衍射的后續(xù)內(nèi)容，學(xué)生已經(jīng)具備了聲調(diào)、波速、波長、頻率、周期等基本概念的相關(guān)知識，懂得機械波在均勻介質(zhì)中勻速傳播。建議在學(xué)習(xí)新課之前復(fù)習(xí)一下相關(guān)概念，課后讓學(xué)生訪問相關(guān)網(wǎng)站： 了解更多有關(guān)多普勒效應(yīng)的內(nèi)容。三、教學(xué)方法：結(jié)合多媒體手段進行探究式教學(xué)。四、教學(xué)重點、難點：重點：波源的頻率和觀察者接收到的頻率的區(qū)別，多普勒效應(yīng)概念的理解。難點：波源的頻率和觀察者接收的頻率不同的原因。五、教學(xué)儀器計算機一臺、投影儀、自制《多普勒效應(yīng)》課件教學(xué)設(shè)計思想：《多普勒效應(yīng)》是繼波的干涉、衍射現(xiàn)象后的又一波動過程共有現(xiàn)象，是高中物理教材中新增內(nèi)容，體現(xiàn)了生活物理的重要性。本節(jié)課力圖貫徹“以學(xué)生發(fā)展為本”的教學(xué)理念，在課堂教學(xué)模式上有所突破，同時根據(jù)學(xué)生認識過程而致力于教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計，使學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識，提高基本能力。首先注意創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景，安排了火車、飛機運動的生活物理實例，讓學(xué)生再次感受生活經(jīng)驗，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，形成良好的學(xué)習(xí)動機。在教學(xué)手段方面充分運用現(xiàn)代信息技術(shù)的平臺，在實驗圖片的基礎(chǔ)上，以多媒體動畫課件交互地展示波源和觀察者各種情況下運動而引起觀察者接收頻率不同的過程，提高觀察和思維訓(xùn)練的效果，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會利用變量控制法研究問題。同時設(shè)計一定量的學(xué)生活動與合作學(xué)習(xí)，使學(xué)生在體驗和探究的基礎(chǔ)上得出結(jié)論。教學(xué)過程（一）引入新課〔教師〕生活中有物理，物理來源于生活。［創(chuàng)設(shè)生活物理情景］播放火車靜止、運動鳴笛的情境，引導(dǎo)學(xué)生注意聽鳴笛聲調(diào)的變化。［教師］我們站在鐵路旁，火車前方停止不動，司機鳴笛，我們聽到汽笛聲調(diào)不變；當(dāng)高速行駛的火車鳴笛而來，會聽到汽笛聲調(diào)變得高昂些，當(dāng)火車嗚笛而去時，會聽到汽笛聲調(diào)變得低沉些，請同學(xué)們想一想用機械波的什么物理量來描述聲調(diào)變高變低呢？［教師］播放飛機飛行圖片，引導(dǎo)學(xué)生注意聽飛機飛行聲音的聲調(diào)變化，提出探究問題根據(jù)你聽到飛機1的聲音頻率變化說出飛機與我們距離的變化？比較聽到飛機、3聲音的頻率變化快慢，請你說出哪架飛機飛得快？［學(xué)生］學(xué)生分組討論，回答問題，教師給予肯定評判。（1所）聽聲音的頻率變大-飛近,頻率變小-飛遠。飛機3比飛機1飛得快。（二）新課教學(xué)［教師］生活經(jīng)驗告訴我們聲源（火車、飛機）和觀察者距離變化會引起觀察者接收頻率變化?！舶鍟陈曉?、觀察者距離變化會引起觀察者接收頻率變化，為什么？為了探究這個問題，我們先弄清楚什么是波源頻率和觀察者接收頻率這兩個概念。［板書］一、波源頻率、觀察者接收頻率的區(qū)別介紹動畫演示界面：波源速度、觀察者速度 波源發(fā)出完全波個數(shù)，接收完全波個數(shù)接收靈敏度，波面距離人波源頻率：波源完成一次全振動，向外發(fā)出一個波長的波，頻率表示單位時間內(nèi)波源完成的全振動的次數(shù)，即波源頻率等于單位時間內(nèi)波源發(fā)出的完全波的個數(shù)；觀察者接收頻率：觀察者接收的頻率等于觀察者在單位時間的接收完全波的個數(shù)。動畫演示：波源、觀察者相對介質(zhì)靜止、讓學(xué)生1說出觀察的數(shù)據(jù)。①波源發(fā)出完全波的個數(shù)②觀察者接收完全波的個數(shù)③當(dāng)觀察者速度等于波速時， 接收頻率為零。［板書］二、波源、觀察者相對介質(zhì)不運動指導(dǎo)學(xué)生觀察動畫在相等時間里，波源發(fā)出的完全波個數(shù)和觀察者接收的完全波個數(shù)按要求填入表格。由演示1可知：觀察者接收頻率二波源頻率（原聲原調(diào)）當(dāng)觀察者在單位時間里接收的完全波個數(shù)大于或者小于波源發(fā)出的完全波個數(shù)時，其接收頻率就會發(fā)生變化。拖動觀察者靠近或遠離波源，說明觀察者接收完全波個數(shù)的變化。［板書］三、波源相對介質(zhì)靜止，觀察者運動觀察者靠近波源：觀察者遠離波源：動畫演示2教師邊演示邊指導(dǎo)學(xué)生邊觀察邊猜測數(shù)據(jù)的變化,數(shù)據(jù)填入表格，讓學(xué)生2說出觀察數(shù)據(jù)；提出探究問題觀察者以速度靠近波源，比其靜止時在單位時間內(nèi)接收完全波個數(shù)多還是少？接收頻率變大還是變??？觀察者以遠離波源會怎樣呢？觀察者以更大的速度’靠近波源，在單位時間內(nèi)接收完全波個數(shù)更多還是更少？接收到的頻率’變得更大還是更小？要使觀察者接收頻率不同于波源頻率，還有其它辦法嗎？［學(xué)生］學(xué)生分組討論，回答問題，教師給予肯定評判。觀察者靠近波源在單位時間里多接收入完全波數(shù)，接收頻率變大；觀察者遠離波源在單位時間里少接收入完全波數(shù)，接收頻率變小。（4更）多；更大。（5讓）觀察者不動，波源靠近或遠離；還可以讓觀察者和波源同時相對介質(zhì)運動。［教師］通過前面學(xué)習(xí)可知波源不動，當(dāng)觀察者靠近波源時，觀察者接收頻率變大；當(dāng)觀察者遠離波源時，觀察者接收頻率變小。如果讓觀察者不動,波源靠近觀察者或者遠離觀察者，是不是也可得到相同的結(jié)論呢？［板書］四、波源運動，觀察者相對介質(zhì)靜止波源靠近觀察者波源遠離觀察者波源運動會引起哪些變化呢？請看一組實驗對比照片，說明波源不動時，波面間距不變；波源運動時，波源前方波面變密，后方變疏，現(xiàn)在用動畫動態(tài)模擬。動畫演示3:波一經(jīng)從波源發(fā)出，在均勻介質(zhì)中就以球面波的形式傳播，球面波的球心就是發(fā)出該波時波源所在的位置，波源運動時，波面的球心運動，所以前方的波面變密，后面的波面變疏。教師邊演示邊指導(dǎo)學(xué)生觀察猜測數(shù)據(jù)的變化，數(shù)據(jù)填入表格，讓學(xué)生3說出觀察數(shù)據(jù)；提出探究問題（6波）源靠近觀察者，觀察者在波源的前方，波面變（密/疏）波,長變小大接收的完全波個數(shù)增多減少，接收頻率變大小波源遠離觀察者情況如何？［學(xué)生］學(xué)生分組討論，回答問題，教師給予肯定評判。（6波）源靠近觀察者時，經(jīng)過觀察者的波面變密，波長變小，接收的完全波個數(shù)增多，接收頻率變大；波源遠離觀察者時，經(jīng)過觀察者的波面變疏，波長變大，接收的完全波個數(shù)減少，接收頻率變??；（三）學(xué)生歸納與設(shè)計（1學(xué)）生對已學(xué)知識歸納小結(jié)觀察者接收頻率與波源頻率關(guān)系座號姓名相對運動情況波長\不變、相等時間內(nèi)完全波的波數(shù)接收頻率^波源頻率^結(jié)論（不變、變變大、變小^收者波源關(guān)系大、變小）二者不動二者靠近波源不動，觀察者靠近觀察^不動，波源靠近二者遠離波源不動，觀察者遠離觀察^不動，波源遠離［教師］投影播放學(xué)生小結(jié)，點醒課題。［板書］波源和觀察者之間有相對運動，使觀察者感到頻率變化的現(xiàn)象叫多普勒效應(yīng)（2學(xué)）生設(shè)計自行設(shè)定波源、觀察者運動速度，每組按上表中的選定一種情況，通過課件動畫證明結(jié)論的正確性（四）多普勒的應(yīng)用多普勒效應(yīng)是波動過程共有的特征，不僅機械波，電磁波和光波也會發(fā)生多普勒效應(yīng)。應(yīng)用1:車輛測速交警向行進中的車輛發(fā)射頻率已知的電磁波（通常是紅外線），同時測量反射波的頻率，根據(jù)反射波頻率變化的多少就能知道車輛的速度。應(yīng)用2:光譜線的“紅移現(xiàn)象，恒星光譜朝波長較長的紅光方向偏移，波長變長，意味著恒星正在離我們遠去，紅移越大，表明距離越遠的恒星離開地球的越快，恒星光譜的紅移現(xiàn)象為宇宙大爆炸理論提供了有力的證據(jù)。應(yīng)用3:醫(yī)用“彩超，醫(yī)生向人體內(nèi)發(fā)射已知頻率的超聲波，超聲波被血管中的血流反射后又被儀器接收，測出反射波的頻率變化，就能知道血流的速度，這可以檢查心臟、大腦、眼底血管的病變。（五）作業(yè)：.課本p.訪問相關(guān)網(wǎng)站： 了解更多有關(guān)多普勒效應(yīng)的內(nèi)容八、板書設(shè)計：第十章第八節(jié)多普勒效應(yīng)聲源、觀察者距離變化會引起觀察者接收頻率變化，為什么？一、波源頻率、觀察者接收頻率的區(qū)別波源頻率：觀察者接收頻率：二、波源、觀察者相對介質(zhì)不運動三、波源相對介質(zhì)靜止，觀察者運動觀察者靠近波源：觀察者遠離波源：四、波源運動，觀察者相對介質(zhì)靜止波源靠近觀察者波源遠離觀察者波源和觀察者之間有相對運動，使觀察者感到頻率變化的現(xiàn)象叫