六、多普勒效应
教学目标
1.知道波源的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;
3.能运用多普勒效应解释一些物理现象;
重点难点
重点:知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别;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。
难点:波源的频率与观察者接收到的频率的区别。
设计思想
多普勒效应概念比较抽象,备课时需要从学生实际出发,结合通俗易懂的事例让学生理解,并借助与实际生活相关的应用加以讲解。
教学设计
【课堂引入】
问题: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?
多普勒效应。
【课堂学习】
学习活动一:多普勒效应
问题1:什么叫波源的频率与观察者接收到的频率?
波源的频率:单位时间内波源发出的完全波的个数。
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。
问题2:什么是多普勒效应?
例:波速为V=100m/s,波源的频率f=100Hz.可算得:波的周期T=0.01s,波长λ=1m。
(1)波源相对于介质静止,观察者相对于介质静止,在时间t=1s里有100个波传到观察者所在的A处,观察者接收到的频率与波源的频率相等,音调不变。
(2)观察者相对于介质静止,波源以速度V源=10m/s相对于介质运动,第一、波源向观察者运动则对观察者来说感觉到的波速为110m,他在1秒钟内接收到的完全波数为110个,所以观察者感受到的频率f'=110Hz比波源的频率f=100Hz要高,因而音调变高。
注意:波速实际并没有改变,但在相同的距离中却多了10个完整波,是由于波在介质中被均匀挤压,使之波长变短的缘故。第二、波源远离观察者,由同学自行分析。
(3)波源相对于介质静止,观察者以速度v人=10m/s相对于介质运动。第一、观察者向波源运动;第二、观察者远离波源,由同学自行分析。
(4)波源与观察者同时相对于介质运动又如何呢?多普勒效应更加明显.
多普勒效应:如果波源和观察者相对于介质静止,则观察者接收到的频率与波源的频率相等,如果波源或观察者相对于介质运动时,则观察者接收到的频率与波源的频率不相等。
学习活动二:多普勒效应的应用
阅读课文有关内容,并加以总结。
【板书设计】
第六节 多普勒效应
2
1.什么叫多普勒效应
2.多普勒效应的成因
3.多普勒效应的应用
课堂反馈
频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动. u以表示声源的速度,V表示声波的速度(u < V),f表示接收器接收到的频率.若u增大,则:
A.f增大, V增大
B. f增大, V不变
C.f不变, V增大
D.f减少, V不变
参考答案:B
课后测评
A、B 为两个汽笛,其频率皆为500Hz,A 静止,B 以60m/s 的速率向右运动. 在两个汽笛之间有一观察者O,以30m/s 的速度也向右运动. 已知空气中的声速为330m/s,求:
(1)观察者听到来自A 的频率
(2)观察者听到来自B的频率
(3)观察者听到的拍频
参考答案:
(1)
(2)
(3)
2