選修3-4第十二章第7節(jié)多普勒效應(yīng) 學(xué)案
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
預(yù)習(xí)課本上的演示實(shí)驗(yàn)，從感性上認(rèn)識(shí)一下多普勒效應(yīng)。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1)蜂鳴器靜止,學(xué)生聽聲音有無(wú)變化;


2)兩個(gè)學(xué)生分別站在教室前后,手中牽一根繩,讓發(fā)生器在繩上快速運(yùn)動(dòng),其他學(xué)生注意聽聲音有無(wú)變化

.
3）生活中有無(wú)類似的現(xiàn)象？
學(xué)生舉例：行駛中的汽車?guó)Q笛；火車?guó)Q笛進(jìn)站；飛機(jī)起飛等


4）音調(diào)的高低由什么決定?

答案：
1）靜止時(shí)，聽不到聲音的變化；
2）發(fā)生器靠近時(shí)，聲音變得尖銳(音調(diào)變高)；發(fā)生器遠(yuǎn)離時(shí)，聲音變得低沉(音調(diào)變低).
3）學(xué)生舉例：行駛中的汽車?guó)Q笛；火車?guó)Q笛進(jìn)站；飛機(jī)起飛等
4）音調(diào)的高低由聲源頻率的決定，頻率越高，音調(diào)越高。
三、提出疑惑
同學(xué)們，通過(guò)你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請(qǐng)把它填在下面的表格中
疑惑點(diǎn)疑惑內(nèi)容

課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
（1）．知道波源的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(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象。
（3）．了解多普勒效應(yīng)的一些應(yīng)用．
二、學(xué)習(xí)過(guò)程
探究（一）多普勒效應(yīng)成因分析
【問(wèn)題】（一）多普勒效應(yīng)是生活中常見的一種現(xiàn)象，在平時(shí)我們也觀察到了這種現(xiàn)象，那么大家有無(wú)想過(guò)，為什么會(huì)產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，在產(chǎn)生多普勒現(xiàn)象時(shí)有無(wú)可以遵循的物理規(guī)律存在？

【問(wèn)題】（二）在多普勒效應(yīng)中，觀察者感受到聲音的頻率發(fā)生了變化，那么，人耳聽到的聲音的頻率與聲源的頻率相同嗎？


答案：聲源的頻率：聲源完成一次全振動(dòng)，向外發(fā)出一個(gè)波長(zhǎng)的波，頻率表示單位時(shí)間內(nèi)完成的全振動(dòng)的次數(shù)．因此波源的頻率等于單位時(shí)間內(nèi)波源發(fā)出的完全波的個(gè)數(shù)；
觀察者的接受到的頻率：?jiǎn)挝粫r(shí)間接收到的完全波的個(gè)數(shù)的。

【問(wèn)題】（三）多普勒效應(yīng)是由于波源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，那么波源的頻率和觀察者的頻率二者與運(yùn)動(dòng)有什么關(guān)系？


答案： 實(shí)際的多普勒效應(yīng)比較復(fù)雜，我們只研究最簡(jiǎn)單的現(xiàn)象，即當(dāng)波源和觀察者在同一條直線上的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的情況。
【問(wèn)題】（四）那么在同一條直線上觀察者和波源的運(yùn)動(dòng)情況可能有哪些？下面我們就通過(guò)研究這幾種情況下的普勒效應(yīng)來(lái)探究其成因。
學(xué)生分組討論都有捏些情況：
觀察課件得出結(jié)論：
1．當(dāng)波源S和觀察者A都相對(duì)介質(zhì)都靜止，即二者沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)：
從聲波傳到觀察者計(jì)時(shí)，假設(shè)波源頻率為20Hz，即波源每秒發(fā)出20個(gè)完全波，這20個(gè)完全波通過(guò)觀察者的時(shí)間為1S，即觀察者每秒接收20個(gè)完全波，
結(jié)論： 。
2．當(dāng)波源S相對(duì)介質(zhì)不動(dòng)，觀察者A相對(duì)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)時(shí)：
①波源相對(duì)介質(zhì)不動(dòng)，觀察者靠近波源運(yùn)動(dòng)時(shí)；
情景同前，假設(shè)觀察者在1s內(nèi)由A運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，則波源在1s內(nèi)發(fā)出完全波的個(gè)數(shù)仍為20個(gè)不變，但觀察者在1s內(nèi)接收到的完全波的個(gè)數(shù)增多1個(gè)，為21個(gè)。
結(jié)論： 。
②波源相對(duì)介質(zhì)不動(dòng)，觀察者遠(yuǎn)離波源運(yùn)動(dòng)時(shí)；如1s觀察者從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，波源頻率不變，觀察者接受到19個(gè)完全波，觀察者單位時(shí)間內(nèi)接收到的完全波的個(gè)數(shù)減少。
結(jié)論： 。
3．觀察者A相對(duì)介質(zhì)不動(dòng)，波源S相對(duì)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)。（即實(shí)驗(yàn)演示的情景）
請(qǐng)學(xué)生分析原因。
【課件展示】
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】水波的多普勒效應(yīng)。

【結(jié)論】：
。
答案：當(dāng)波源與觀察者有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果二者相互接近，觀察者接收到的頻率增大；如果二者遠(yuǎn)離，觀察者接收到的頻率減小．
【注意】在多普勒效應(yīng)中，波源的頻率是不改變的，只是由于波源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，觀察者感到頻率發(fā)生了變化．
探究（二）多普勒效應(yīng)的應(yīng)用
【問(wèn)題】請(qǐng)舉出你所知道的生活中有關(guān)多普勒效應(yīng)的應(yīng)用有哪些？（學(xué)生自我解決）
1．（定量）根據(jù)汽笛聲判斷火車的運(yùn)動(dòng)方向和快慢，以炮彈飛行的尖叫聲判斷炮彈的飛行方向等．
2．測(cè)速：例如，交警用的雷達(dá)測(cè)速儀、用光的多普勒效應(yīng)測(cè)天體的速度、多普勒水流測(cè)速儀。
3．彩超：醫(yī)生向人體內(nèi)發(fā)射頻率已知的超聲波，超聲波被血管中的血流反射后又被儀器接收，測(cè)出反射波的頻率變化，就能知道血流的速度．這種方法俗稱“彩超”，可以檢查心臟、大腦和眼底血管的病變．
4．光波的多普勒效應(yīng)：
【視頻展示】光波與聲波的不同之處在于,光波頻率的變化使人感覺到是顏色的變化. 如果恒星遠(yuǎn)離我們而去,則光的譜線就向紅光方向移動(dòng)，稱為紅移；如果恒星朝向我們運(yùn)動(dòng)，光的譜線就向紫光方向移動(dòng)，稱為藍(lán)移。
“紅移現(xiàn)象”是宇宙大爆炸理論的一個(gè)有力證據(jù)。
探究（三）學(xué)生思考總結(jié)

(四)當(dāng)堂檢測(cè)
1．關(guān)于多普勒效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．多普勒效應(yīng)是由于波的干涉引起的
B．多普勒效應(yīng)說(shuō)明波源的頻率發(fā)生改變
C．多普勒效應(yīng)是由于波源與觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的
D．只有聲波可以產(chǎn)生多普勒效應(yīng)
2．當(dāng)火車進(jìn)站鳴笛時(shí)，我們?cè)谲囌韭牭降穆曊{(diào)（ ）
A．變低
B．不變
C．變高
D．不知聲速和火車車速，不能判斷
3．由于波源和觀察者之間有，使觀察者感到頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象，叫做多普勒效應(yīng)．
4．當(dāng)波源與觀察者有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果兩者相互接近，觀察者接收到的頻率將_______波源頻率；如果兩者遠(yuǎn)離，觀察者接收到的頻率將_____被源頻率（填“大于”“等于”或“小于”）
參考答案
1．C 2．C 3．相對(duì)運(yùn)動(dòng) 4大于 小于


課后練習(xí)與提高

本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://www.portlandfoamroofing.com/gaoer/61628.html

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