10.8 多普勒效应（优秀6篇）

目标 　　1、使学生知到什么是多普勒效应以下是人见人爱的小编分享的10.8 多普勒效应（优秀6篇），希望能够帮助到大家。

.8 多普勒效应 篇1

一、教材分析：

1、教材的地位

《多普勒效应》是在学习了波的有关知识后编排的，这种效应是一种常见的现象。通过对多普勒效应的初步研究，既是对波动知识的巩固、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，并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。

《多普勒效应》一节是基础教育课程改革在机械波部分的扩展内容。体现课程改革精神，加强了与近代物理的衔接；体现了物理学与技术和社会的联系。

2、教材的编排

①编者从人们熟悉的火车运动时，汽笛声会发生变化而引出课题，提出探究问题。

②以声波为例结合示意图，重点说明波源的频率与观察者接收到的频率的区别，提供探究的依据。

③定性分析波源与观察者有相对运动时，观察者所接收到的频率变化原因，给出探究过程，突出重点内容。

④说明除声波外的其它机械波、电磁波、光波均会发生多普勒效应，使学生完整理解多普勒效应。

⑤介绍多普勒效应在现代生产和生活中的广泛应用，加强对多普勒效应的理解。

教材这一结构(提出问题→探究问题→总结结论)体现自主性学习的一般方法，符合课程改革的要求。

3、教学目标：

(1)知识目标：

a、知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别；

b、知道什么是多普勒效应，知道它是在波源和观察者之间有相对运动时产生的现象。

c、了解多普勒效应的一些应用。

(2)能力目标：通过区别波源的频率与观察者接收到的频率，培养学生利用物理模型分析和解决问题的能力。

(3)德育目标：培养学生形成尊重事实、探索真理的科学态度。

(4)情感目标：让学生经历基本的科学探究过程，受到科学态度和科学精神的熏陶，激发学生的求知欲，让学生领略自然现象中的美妙与和谐，培养学生终身的探索兴趣。

4、教学重点：多普勒效应的理解。

5、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

6、教学关键：通过辅助教学手段帮助学生理解波源频率与观察者接收到频率的不同。

二、教法与学法

1、学法指导

高中学生学习物理的兴趣已发生转化，他们的思维已从形象思维向抽象思维过渡，具备一定的探索能力，不再满足于对物理现象的感知，对现象产生原因有较强的求知欲。因此引导学生学法如下：

(1)学前将学生分组，分别到汽车站、火车站、马路边，观察体验所听到喇叭声、汽笛声有何变化，规律如何？并带领一些学生实地考察并录音。

(2)课堂上，将各组观察结果进行陈述，猜想产生这种现象的原因，设计实验予以排除及验证，并进行分析。

(3)课后完成物理小论文《多普勒效应知多少》

2、教法分析

本节以声波为例介绍多普勒效应，它比较常见，易于接受。声波频率变化可直接通过听音调变化来反映。为使学生明确这一点，采用实验对比：用发声音齿轮发出不同频率的声音，明确音调的变化是由于频率变化的结果；让一声源(如电铃)在不同位置发出声音，明确同一声源发出的声音频率是不变的，从而进一步加深学生的疑问，促使学生再思考。

多普勒效应是在波源和观察者之间有相对运动时产生的现象，比波动现象又复杂了一些，要理解多普勒效应，可借助多媒体课件，模拟实例(过程放慢)运用波的知识和运动学知识，指导学生分析，突破难点；引导学生思考“旁批”，用“极端假设”的方法，以帮助理解多普勒效应，渗透物理学研究问题的方法。

课件展示多普勒效应在现代生产和生活中的应用，以开阔眼界和引起学生兴趣。设置针对性练习，加强对多普勒效应的理解。

三、教学程序的设计

设计思路：让学生经历从自然到物理、从生活到物理的认识过程，经历基本的科学探究过程；充分发挥教师的组织者和引导者的作用，激发并保持学生的学习兴趣，培养学生的探索乐趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力。

(一) 明确探究问题：

引导学生观看实地摄制的录像，并结合自身体验和生活经验，侧重观察声音的变化，学生的回答可能多种多样：

声音发生变化；声音越来越大；声音越来越刺耳；个别学生可能会回答声音频率越来越高······等等。并可发现当观察者与声源相距较近时，声音才会明显的变化。

(二)自主探究过程、突出本节重点：

1、让学生猜想产生上述现象的可能原因：

当车经过时，观察者听到的声音的确产生了变化，为什么会发生变化，其可能原因：喇叭越来越响；车与观察者的距离变近了；喇叭的声音发生变化······

2、通过实验探索，找出现象的原因。

首先引导学生回忆声音是由什么因素(响度，音调，音色)决定的，明确声音的变化与哪些因素有关；然后根据学生猜测情况，逐一进行排除；最后引导学生将观察的结果，运用求同法将不同情况进行对比，概括出声音的变化规律，并表述为一般的情况，从而提高学生的观察能力和语言表达能力。

(1)同一个声源，发出的声音会越来越响吗？(用一电铃持续打铃，观察声音变化的情况，否定喇叭越变越响和喇叭声音发生变化的因素。)

(2)当声源与观察者相距较近时，距离的变化会产生明显的影响吗？(用同一电铃在观察者附近的不同地方打铃，可感觉声音没多大变化，从而否定由于距离越来越近而引起的声音的明显变化，忽略声源靠近时响度变化带来的影响。)

(3)声音的变化和音品有关吗？(根据常识进行判断，可排除)

(4)从上可知：观察者听到声音的变化主要由音调变化而引起的(用发声齿轮产生频率变化的声音)，强化听到声音的变化是由频率引起的，突出主要影响因素。

(5)观察者听到喇叭声音的变化是由于喇叭发出的声音频率变化而引起吗？

由以上分析总结出听到声音音调的变化是由于观察者接收到的声音频率的变化。

变化规律：观察者与波源相互靠近时，观察者接收到的频率变大；观察者与波源相互远离时观察者接收到的频率变小。

引入课题：由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率发生变化的现象，叫做多普勒效应。

3、组织学生从理论上分析多普勒效应的规律。

在实例模拟图上，由波源发出一系列的球面波帮助学生建立波动过程的物理模型。 给合运动学知识组织学生讨论，分析过程抓住波源发出波频率不变，讨论的是观察者接收到的频率如图(一)，设波传播速度v波，波长为λ，频率为f。，观察者接收频率为f1。①波源相对观察者静止时：

设波源在a处1秒钟发出f 0个完全波，则

观察者在b处1秒钟内可接收f 0个完全波。

即f'=f 0

②波源静止，观察者运动：

a、观察者在b处以速度v向波源运动，1秒钟内接多接收v/λ个完全波，f'=f 0+v/λ>f 0接收频率变化。

b、观察者在b处以速度v远离波源运动1秒内少接收v/λ个完全波，f'=f0-v/λ

当波源在a处，1秒钟发生f0个完全波，

波传到b和b'，观察者处于b和b';若

波源从v向b运动1秒钟移动到a'，b'a'

和a'b中的波数相同，由于b'a'>a'b所

以λa'b'>λa'b，波速v波不变， 根据f=v/λ,则fa'b'

这样将实例体验与分析出的结果进行对比，从理论上更深层次理解多普勒效应，从而完成由感性认识到理性认识；通过探究，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，形成尊重事实、探索真理的科学态度。

3、知道了声波会发生多普勒效应后学生可能会产生疑问：其它的机械波是否也会发生多普勒效应呢？此时教师指出其它的波，如电磁波、微波、光波也会发生多普勒效应，即多普勒效应是波共有的特征，以较全面理解多普勒效应。这样可激发学生求知欲，培养学生的探索兴趣：电磁波、微波、光波的多普勒效应会有什么样的现象出现呢？

(三)多普勒效应在实际中的应用(课件介绍并展示多普勒效应的一些应用)

(1)判定火车运动的方向和快慢(声波)

(2)判断汽车运动的速度(电磁波、超声波)

(3)判断遥远天体相对于地球的速度(光波)

(4)多普勒超声诊断(超声波)

(四)用投影片出示小结、思考题

1、叙述波源的频率和观察者接收到的频率的区别

2、什么是多普勒效应？

3、举例说明多普勒效应的一些应用。

(五)针对性练习 投影

1、多普勒效应是指：当波源和观察者之间有相对运动时，使_______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( )

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( )

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

(六)作业布置：撰写小论文《多普勒效应知多少》

(七)板书设计

多普勒效应

概念：由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率发生变化的现象。

规律：波源与观察者相互靠近，观察者接收到的频率变大；

波源与观察者相互远离，观察者接收到的频率变小。

应用：判火车运动的方向和快慢(声波)

判断汽车运动的速度(电磁波、声波)

判断遥远天体相对于地球的速度(光波)

多普勒超声诊断(超声波)

四、总体说明：

本节设计从提出探究问题→分析探索问题(实际体验和理论分析)→归纳总结三个层次突出重点，并借助多媒体课件突破难点。这样，通过想像与推理方法和实验相结合，发展学生的想像力和分析概括能力，使学生养成良好的思维习惯，敢于质疑，勇于创新；让学生学习科学探究方法和科学家的探索精神，关心科技发展动态，关注技术应用带来的社会进步和问题，树立正确的科学观。

.8 多普勒效应 篇2

教学目标

1、使学生知到什么是多普勒效应

2、使学生能用所学知识解释多普勒效应

教学建议

因多普勒效应和此声波、超声波两节的内容少，建议用一个课时。用实验让学生了解多普勒效应，会解释多普勒效应。在媒体资料中提供了，旋转的录音机发出的声波所表现的多普勒效应，教师可以适当应用。

教学设计示例

教学重点：声波的概念和形成声波的条件

教学难点：解释生活中的现象

教学仪器：音叉、录音机

教学方法：自学

教学过程：

一、阅读课文

请学生阅读课本的第21页——24页的内容。

二、应用

问题1：什么是多普勒效应？（由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率发生变化的现象，叫做多普勒效应。）

问题2：能现场做实验吗？请学生讨论发表观点。

演示实验1、用音叉在学生耳朵边运动。2、用录音机在教室边放音乐，边运动。

问题3：人的耳朵能听到任何频率的声音吗？（不能）

问题4：怎样划分呢？(频率低于20hz的属于次声波，频率高于XX0hz的属于超声波，人耳大约能听到20hz——XX0hz的声波。)

问题5：次声波有什么用途呢？（次声波的衍射能力强，可以探知几千米以外的核试验。）

问题6：超声波有什么用途呢？（声纳、b超等）

探究活动

在生活中寻找多普勒效应

.8 多普勒效应 篇3

教学目标

1、使学生知到什么是

2、使学生能用所学知识解释

教学建议

因和此声波、超声波两节的内容少，建议用一个课时。用实验让学生了解，会解释。在媒体资料中提供了，旋转的录音机发出的声波所表现的，教师可以适当应用。

教学设计示例

教学重点：声波的概念和形成声波的条件

教学难点：解释生活中的现象

教学仪器：音叉、录音机

教学方法：自学

教学过程：

一、阅读课文

请学生阅读课本的第21页——24页的内容。

二、应用

问题1：什么是？（由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率发生变化的现象，叫做。）

问题2：能现场做实验吗？请学生讨论发表观点。

演示实验1、用音叉在学生耳朵边运动。2、用录音机在教室边放音乐，边运动。

问题3：人的耳朵能听到任何频率的声音吗？（不能）

问题4：怎样划分呢？(频率低于20Hz的属于次声波，频率高于20000Hz的属于超声波，人耳大约能听到20Hz——20000Hz的声波。)

问题5：次声波有什么用途呢？（次声波的衍射能力强，可以探知几千米以外的核试验。）

问题6：超声波有什么用途呢？（声纳、B超等）

探究活动

在生活中寻找

.8 多普勒效应 篇4

[高二物理教案10-8]

10.8    多普勒效应

一、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，知道它是在波源与观察者之间有相对运动时产生的现象。了解一些它的应用。

二、教学重点： 多普勒效应产生的原因

三、教学方法： 多媒体辅助教学

四、教    具： 计算机、大屏幕、多媒体教学课件

五、教学过程：

（一）引入新课 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。

（二）进行新课 【板书】第八节  多普勒效应 一、多普勒效应为了便于研究，我们可分三种情况来讨论多普勒效应。设波速为v，观察者运动速度为v人，波源运动速度为v源，均以介质为参考系。【板书】二、多普勒效应成因 【板书】1、波源相对介质静止，即v源=0，观察者以速度v人相对介质运动。 设速度v=100m/s，波源频率f=100hz，则周期t=0.01s，λ=vt=1m。在波源、观察者相对介质静止时，则在t=1s里有100个波传到观察者a位置（因为在一个周期内波向前传播一个波长），观察者感觉到的频率与波源频率相同。当波源不动，观察者以v人=10m/s的速度向波源运动，则在t=1s里，观察者从a到b位置（课本图10-36），感受到的波的个数为：n=(v+v人)t=(100+10)×1=110个，这样观察者感受到的频率（f’=110hz）就比波源的频率(f=100hz)要高。如果观察者远离波源运动，则在t=1s里，观察者从a到c位置，感受到的波的个数为：n=(v-v人)t=(100-10)×1=90个，这样观察者感受到的频率（f’=90hz）就比波源的频率(f=100hz)要低。同学们可以思考一下，如果观察者远离波源的运动速度v人=100m/s或v人＞100m/s，那么观察者感受到的频率如何？他感觉到波源的位置有无变化？【板书】2、观察者相对于介质静止，波源以速度v源相对介质运动。 课本图10-37所示，设观察者在a位置不动，波源以v源=10m/s的速度向观察者运动，此时相对观察者来说波速为：v+v源=100+10=110m/s，因此观察者在t=1s里感受到的波有110个，所以观察者感受到的频率（f’=110hz）就比波源的频率(f=100hz)要高。要注意的是，在波源运动的过程中，波速实际上并不改变，但在相同的距离中却多了10个完整的波，这是波在介质中被均匀挤压，使波长变短了的缘故，如图10-26所示。同理，如果波源远离观察者，则观察者感受到的频率就比波源的频率要低。【板书】3、波源、观察者同时相对介质运动。 可引导学生进行思考讨论，加深对多普勒效应的理解。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。 （三）课件演示，课堂小结 打开计算机，演示“多普勒效应”教学课件（通过课件演示，形象直观地再现生活中的“多普勒效应”现象，给学生再次留下清晰直观的印象，从而收到良好的教学效果。） （四）课堂练习 观察者站在铁道旁，一辆以某一速度运动的火车向观察者迎面驶来，同时发出汽笛声，下面判断正确的是：（  ） a.观察者感受到汽笛生的的频率越来越大b.声波的速度越来越大c.传向观察者的声波的波长变短d.传向观察者的声波的波长变长答案：c （五）作业 复习教材内容。 参考题： 1、关于多普勒效应，下列说法正确的是 （ ） a.多普勒效应是由于波的干涉引起的b.多普勒效应说明波源的频率是变化的c.多普勒效应是由于波源与观察者之间的相对运动产生的d.只有声波才可以产生多普勒效应2、当火车进站鸣笛时，我们可听到的声调　　（　）a.越来越高b.越来越低沉c.变高d.不知声速和火车车速，不能判断 教学建议 1、本节主要以声波为例介绍多普勒效应。它比较常见，易于为学生接受，而且只对多普勒效应做定性的分析说明，使学生对多普勒效应有初步的了解，教学中要注意不宜引伸。2、多普勒效应是在波源与观察者之间有相对运动时产生的现象，这比波动现象又复杂了一些。要理解多普勒效应，学生必须先知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别，这是学习本节的关键。课本结合示意图重点说明了这一问题。教学中可结合学生实际进行讲解。3、本节有一“旁批”，用“极端假设”的方法，帮助学生想象观察者远离波源时，接收到的频率减小的道理，以理解多普勒效应，教学中可引导学生思考。4、多普勒效应在现代生产和 m.jingyou.net 生活中有广泛的应用，除了课本中提到的，还可根据实际情况补充介绍一些应用实例，以开阔眼界和引起兴趣   参考文章： 高中《物理》（试验修订本第二册）中，增加了必学内容——多普勒效应。在日常生活和工程技术方面，多普勒效应的应用非常广泛，如测定遥远天体相对地球的运动速度，人造地球卫星的运动情况，流体的流动，潜艇的速度，还可应用于报警，检查车速，医学诊断等。笔者在此对声波的多普勒效应讨论简介如下： 一、什么是多普勒效应 在日常生活中，我们有过这样的经验，在铁路旁听行驶中火车的汽笛声，当火车鸣笛而来时，人们会听到汽笛声的音调变高。相反，当火车鸣笛而去时，人们则听到汽笛声的音调变低。像这样由于波源或观察者相对于介质有相对运动时，观察者所接收到的波频率有所变化的现象就叫做多普勒效应。这种现象是奥地利物理学家多普勒（1803～1853）于1842年首先发现的，因此以他的名字命名。 二、多普勒效应的演示实验 在上述火车鸣笛的例子中，实际上火车鸣笛的频率并没有改变，而是由于声源和观察者之间有相对运动，使人耳接收到声音的频率发生了变化，所以人耳听到汽笛的音调发生了变化。为了说明这个问题，我们可以用水波代替声波（都是机械波），做如下演示实验。 图1 　　在盛有清水的大水槽中，以一端粘有直径约为8mm的石蜡球的细弹簧作为弹簧单振子，使单振子与水面接触，如图1所示。若使单振子沿竖直方向周期性地上下击打水面，这时，水面上就形成向四周传播的周期性同心圆波。若将振动着的单振子在水面上向右平移、便可看到从振源中心到右槽壁间的波纹变密、波长缩短，右壁接收圆波的频率变大，而振源中心到左槽壁的波纹变疏，波长增大，左槽壁接收圆波的频率变小，波形如图2所示（做该实验时，水槽尽量大些，为减少反射波的影响，可用多层纱布条缝叠在一起，挂在水槽壁内，以吸收传到槽壁的圆波）. 图2 该实验仪器结构简单，易于取材，制作简便，便于操作，直观性强，可信度高，具有较好的实验效果。实验结果表明，单振子（振源）本身的频率并没有改变，而是水槽壁（接收者）接收的水波的频率发生了变化，这就与上述火车鸣笛的情况相类似了。通过该实验的演示，我们就不难理解波的多普勒效应了。 三、声波多普勒效应的理论分析 结合教材的阐述，我们还知道，当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，观察者接收到波的频率增大；如果二者远离，观察者接收到波的频率减小。对于这种变化关系，下面笔者由浅入深地分三种情况针对声波做如下讨论。 首先，设声源速度为vs，接收者速度为vb，v表示声波在介质中的传播速度，当声源向接收者运动时，vs取正值，而背离接收者运动时，vs取负值；当观察者向声源运动时，vb取正值，而背离声源运动时，vb取负值，波速v总取正值。 1.声源不动，观察者以速度vb相对于介质运动，即vs＝0、vb≠0时 如观察者向着声源运动，则vb＞0.因观察者以速度vb迎向声源运动，相当于波以速度v＋vb通过接收者。单位时间内接收到的波数就是接收到的频率，即 ν′＝（v＋vb）/λ＝（v＋vb）/（vt）＝［（v＋vb）/v］ν＝［1＋（vb/v）］ν.　　　　① 该式表明：当观察者向声源运动时，接收到的频率ν′为声源频率的［1＋（vb/v）］倍；当观察者背离声源运动时，vb＜0，则ν′＜ν，即观察者接收到的频率ν′小于声源的振动频率ν.读者可自行分析当vb＝－v时，会发生什么情况？ 2.观察者不动，声源以速度vs相对于介质运动，即vb＝0，vs≠0时 图3 　　如声源向着观察者运动，这时vs＞0.假定vs＜v，因为声速仅决定于介质的性质，与声源的运动与否无关。所以在一个周期t内声源在s点发出的振动向前传播的距离等于波长λ.如声源不动，则波形如图3中实线所示；但若声源运动，则在一个周期的时间内声源在波的传播方向上通过一段路程vst而达到s′点，结果整个波形如图3中点s′、b′间的虚线所示。由于声源做匀速运动，所以，波形无畸弯。只是波长变小，其值为　λ′＝ ＝λ－vst＝vt－vst＝（v－vs）（1/ν）.所以观察者在单位时间内接收到的波数为　ν′＝v/λ′＝[v/（v－vs）]ν.　　　　　　② 该式表明：当声源向着观察者运动时，观察者接收的频率是声源频率的v/（v－vs）倍。如声源背离观察者运动，则vs＜0，所以有ν′＜ν，即观察者接收到的频率比声源频率降低了。现在我们就不难明白前述火车相对观察者运动时音调变化的本质原因了。从以上所讨论的两种情况中，我们不难看出，无论是接收者相对介质运动还是声源相对介质运动，接收者接收到波的频率的变化情况虽然一样，但两种变化的本质机理却不同。前者是由相对波速的变化引起，而后者是由波长的变化引起。根据以上两种情况的讨论，我们可以很容易证明，当观察者和声源同时相对介质运动，即vb≠0、vs≠0时，观察者接收到声波的频率为 ν′＝（v＋vb）/[（v－vs）/ν]＝［（v＋vb）/（v－vs）］ν.　　　　③ 该式也可以说是以上两种讨论的综合，如果在vs和vb两个量中有一个为零时，就可得出上面的①、②式分别所表示的两种情况。四、波的多普勒效应的科学应用多普勒效应是波动过程所具有的共同特性，不仅声波（机械波）有多普勒效应，光波也具有多普勒效应，天体物理学家正是根据光波的多普勒效应，通过对遥远星系发出来的光进行光谱分析，发现了“红移”现象，从而有力地证明了宇宙膨胀论，即宇宙中的遥远天体正在以一定的速度离我们远去；有经验的铁路工人可以根据火车的汽笛声判断火车的运行方向及快慢；交通指挥系统可以根据电磁波的多普勒效应，指示出汽车的位置及速度。在军事上，可以判定导弹、潜艇的运行方向及速度大小；在天文学上可以测定人造卫星或星球相对地球的运行速度；在医学上，可以利用超声波的多普勒效应对心脏跳动情况进行诊断。总之，多普勒效应在科学技术上有着广泛的应用。

.8 多普勒效应 篇5

作为一位高中的物理老师，一定要知道说课稿怎么写？下面是由小编为大家带来的高中物理《多普勒效应》说课稿的范文，供大家参考。

尊敬的各位专家、评审、老师：

今天我说课的题目是高中物理《多普勒效应》。

一、教材分析：

1、教材的地位

《多普勒效应》是在学习了波的有关知识后编排的，这种效应是一种常见的现象。通过对多普勒效应的初步研究，既是对波动知识的巩固、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，并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。

《多普勒效应》一节是基础教育课程改革在机械波部分的扩展内容。体现课程改革精神，加强了与近代物理的衔接；体现了物理学与技术和社会的联系。

2、教材的编排

①编者从人们熟悉的火车运动时，汽笛声会发生变化而引出课题，提出探究问题。

②以声波为例结合示意图，重点说明波源的频率与观察者接收到的频率的区别，提供探究的依据。

③定性分析波源与观察者有相对运动时，观察者所接收到的频率变化原因，给出探究过程，突出重点内容。

④说明除声波外的其它机械波、电磁波、光波均会发生多普勒效应，使学生完整理解多普勒效应。

⑤介绍多普勒效应在现代生产和生活中的广泛应用，加强对多普勒效应的理解。

教材这一结构(提出问题→探究问题→总结结论)体现自主性学习的一般方法，符合课程改革的要求。

3、教学目标：

(1)知识目标：

a、知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别；

b、知道什么是多普勒效应，知道它是在波源和观察者之间有相对运动时产生的现象。

c、了解多普勒效应的一些应用。

(2)能力目标：通过区别波源的频率与观察者接收到的频率，培养学生利用物理模型分析和解决问题的能力。

(3)德育目标：培养学生形成尊重事实、探索真理的科学态度。

(4)情感目标：让学生经历基本的科学探究过程，受到科学态度和科学精神的熏陶，激发学生的求知欲，让学生领略自然现象中的美妙与和谐，培养学生终身的探索兴趣。

4、教学重点：多普勒效应的理解。

5、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

6、教学关键：通过辅助教学手段帮助学生理解波源频率与观察者接收到频率的不同。

二、教法与学法

1、学法指导

高中学生学习物理的兴趣已发生转化，他们的思维已从形象思维向抽象思维过渡，具备一定的探索能力，不再满足于对物理现象的感知，对现象产生原因有较强的求知欲。因此引导学生学法如下：

(1)学前将学生分组，分别到汽车站、火车站、马路边，观察体验所听到喇叭声、汽笛声有何变化，规律如何？并带领一些学生实地考察并录音。

(2)课堂上，将各组观察结果进行陈述，猜想产生这种现象的原因，设计实验予以排除及验证，并进行分析。

(3)课后完成物理小论文《多普勒效应知多少》

2、教法分析

本节以声波为例介绍多普勒效应，它比较常见，易于接受。声波频率变化可直接通过听音调变化来反映。为使学生明确这一点，采用实验对比：用发声音齿轮发出不同频率的声音，明确音调的变化是由于频率变化的结果；让一声源(如电铃)在不同位置发出声音，明确同一声源发出的声音频率是不变的，从而进一步加深学生的疑问，促使学生再思考。

多普勒效应是在波源和观察者之间有相对运动时产生的现象，比波动现象又复杂了一些，要理解多普勒效应，可借助多媒体课件，模拟实例(过程放慢)运用波的知识和运动学知识，指导学生分析，突破难点；引导学生思考“旁批”，用“极端假设”的方法，以帮助理解多普勒效应，渗透物理学研究问题的方法。

课件展示多普勒效应在现代生产和生活中的应用，以开阔眼界和引起学生兴趣。设置针对性练习，加强对多普勒效应的理解。

三、教学程序的设计

设计思路：让学生经历从自然到物理、从生活到物理的认识过程，经历基本的科学探究过程；充分发挥教师的组织者和引导者的作用，激发并保持学生的学习兴趣，培养学生的探索乐趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力。

(一) 明确探究问题：

引导学生观看实地摄制的录像，并结合自身体验和生活经验，侧重观察声音的变化，学生的回答可能多种多样：

声音发生变化；声音越来越大；声音越来越刺耳；个别学生可能会回答声音频率越来越高······等等。并可发现当观察者与声源相距较近时，声音才会明显的变化。

(二)自主探究过程、突出本节重点：

1、让学生猜想产生上述现象的可能原因：

当车经过时，观察者听到的声音的确产生了变化，为什么会发生变化，其可能原因：喇叭越来越响；车与观察者的距离变近了；喇叭的声音发生变化······

2、通过实验探索，找出现象的原因。

首先引导学生回忆声音是由什么因素(响度，音调，音色)决定的，明确声音的变化与哪些因素有关；然后根据学生猜测情况，逐一进行排除；最后引导学生将观察的结果，运用求同法将不同情况进行对比，概括出声音的变化规律，并表述为一般的情况，从而提高学生的观察能力和语言表达能力。

(1)同一个声源，发出的声音会越来越响吗？(用一电铃持续打铃，观察声音变化的情况，否定喇叭越变越响和喇叭声音发生变化的因素。)

(2)当声源与观察者相距较近时，距离的变化会产生明显的影响吗？(用同一电铃在观察者附近的不同地方打铃，可感觉声音没多大变化，从而否定由于距离越来越近而引起的声音的明显变化，忽略声源靠近时响度变化带来的影响。)

(3)声音的变化和音品有关吗？(根据常识进行判断，可排除)

(4)从上可知：观察者听到声音的变化主要由音调变化而引起的(用发声齿轮产生频率变化的声音)，强化听到声音的变化是由频率引起的，突出主要影响因素。

(5)观察者听到喇叭声音的变化是由于喇叭发出的声音频率变化而引起吗？

由以上分析总结出听到声音音调的变化是由于观察者接收到的声音频率的变化。

变化规律：观察者与波源相互靠近时，观察者接收到的频率变大；观察者与波源相互远离时观察者接收到的频率变小。

引入课题：由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率发生变化的现象，叫做多普勒效应。

3、组织学生从理论上分析多普勒效应的规律。

在实例模拟图上，由波源发出一系列的球面波帮助学生建立波动过程的物理模型。 给合运动学知识组织学生讨论，分析过程抓住波源发出波频率不变，讨论的是观察者接收到的频率如图(一)，设波传播速度V波，波长为λ，频率为f。，观察者接收频率为f1。①波源相对观察者静止时：

设波源在A处1秒钟发出f 0个完全波，则

观察者在B处1秒钟内可接收f 0个完全波。

即f'=f 0

②波源静止，观察者运动：

a、观察者在B处以速度V向波源运动，1秒钟内接多接收V/λ个完全波，f'=f 0+v/λ>f 0接收频率变化。

b、观察者在B处以速度V远离波源运动1秒内少接收V/λ个完全波，f'=f0-V/λ

当波源在A处，1秒钟发生f0个完全波，

波传到B和B'，观察者处于B和B';若

波源从V向B运动1秒钟移动到A'，B'A'

和A'B中的波数相同，由于B'A'>A'B所

以λA'B'>λA'B，波速V波不变， 根据f=v/λ,则fA'B'

这样将实例体验与分析出的结果进行对比，从理论上更深层次理解多普勒效应，从而完成由感性认识到理性认识；通过探究，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，形成尊重事实、探索真理的科学态度。

3、知道了声波会发生多普勒效应后学生可能会产生疑问：其它的机械波是否也会发生多普勒效应呢？此时教师指出其它的波，如电磁波、微波、光波也会发生多普勒效应，即多普勒效应是波共有的特征，以较全面理解多普勒效应。这样可激发学生求知欲，培养学生的探索兴趣：电磁波、微波、光波的多普勒效应会有什么样的现象出现呢？

(三)多普勒效应在实际中的应用(课件介绍并展示多普勒效应的一些应用)

(1)判定火车运动的方向和快慢(声波)

(2)判断汽车运动的速度(电磁波、超声波)

(3)判断遥远天体相对于地球的速度(光波)

(4)多普勒超声诊断(超声波)

(四)用投影片出示小结、思考题

1、叙述波源的频率和观察者接收到的频率的区别

2、什么是多普勒效应？

3、举例说明多普勒效应的一些应用。

(五)针对性练习 投影

1、多普勒效应是指：当波源和观察者之间有相对运动时，使_______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( )

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( )

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

(六)作业布置：撰写小论文《多普勒效应知多少》

(七)板书设计

多普勒效应

概念：由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率发生变化的现象。

规律：波源与观察者相互靠近，观察者接收到的频率变大；

波源与观察者相互远离，观察者接收到的频率变小。

应用：判火车运动的方向和快慢(声波)

判断汽车运动的速度(电磁波、声波)

判断遥远天体相对于地球的速度(光波)

多普勒超声诊断(超声波)

四、总体说明：

本节设计从提出探究问题→分析探索问题(实际体验和理论分析)→归纳总结三个层次突出重点，并借助多媒体课件突破难点。这样，通过想像与推理方法和实验相结合，发展学生的想像力和分析概括能力，使学生养成良好的思维习惯，敢于质疑，勇于创新；让学生学习科学探究方法和科学家的探索精神，关心科技发展动态，关注技术应用带来的社会进步和问题，树立正确的科学观。

.8 多普勒效应 篇6

“多普勒效应”探究性--安徽省阜阳市第三中学　谷春生

新课程标准指出，高中物理课程应促进学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。通过多样化的教学方式，帮助学生学习物理知识与技能，培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神。笔者在教学实践过程中不断学习，努力拓宽自己的知识面，挖掘出教材中所蕴含的探究性因素，精心设计相应的探究性课题，把学生置于开放、多元的学习环境中，确立学生在学习中的主体地位，增强学生的独立思考能力，启迪学生的创新思维。下面笔者以“多普勒效应”一节为例，谈谈自己在这方面的做法。

一、探究性学习的前期准备

先简单介绍多普勒效应源于1842年奥地利物理学家多普勒带着女儿在铁道旁散步时，听到火车汽笛声音调变化的偶然发现，启迪学生应留意生活中的物理知识，或许伟大的发现就在自己身边，从而激发学生探索的兴趣。然后让学生预习并自学本节的知识，使学生对该节物理知识具有一定的认识，同时介绍一课外小制作，完成探究性活动的准备工作。

[小制作]：叫蝉──民间玩具。

叫蝉是一种用竹木制作的民间玩具，由鸣蝉（发音体）、细线和甩棒构成（如图1所示）。转动甩棒，使细线带动鸣蝉做圆周运动，此时将会听到音调起伏变化的鸣叫声（类似蝉鸣）。而且叫蝉分别沿顺时针、逆时针或低速和高速旋转时均能发出不同的蝉鸣声。

[制作方法]：取一小竹筒，用烧红的细铁钉在竹筒的底部戳穿一小孔，让一细线穿孔系牢。再取一根筷子，在其粗端用刀刻一凹槽，在槽中熔入少许松香，细线的另一端套在凹槽中可以自由转动。用万能胶粘一对透明薄绢作为翅膀，稍加修饰，便制成一叫蝉。转动筷子，使叫蝉绕筷子旋转，此时叫蝉就能发出音调起伏的鸣叫声。

[原因解释]：声音是由于物体的振动产生的。叫蝉是由蝉体（空腔）、空腔底膜和细线组成。甩棒使叫蝉做圆周运动时，细线被拉紧，细线的一端在棒上的凹槽中转动，由于有松香细末的参与，加大了细线与棒的摩擦，从而通过细线使得竹筒底膜发生振动，膜的振动又推动竹制空腔的空气产生共鸣，便听到了声音。

布置学生课外自己制作“叫蝉”，启迪学生能不能通过设计方案来探究多普勒效应呢？

二、探究性学习实施过程

学生制作完成后，教师带着学生列队到学校操场完成探究性学习。让学生先旋转自己制作的叫蝉，使其发出“知知……”的声音。对于不发声的叫蝉，教师指导学生改进，并让学生汇报自己的探索设计方案。然后，确定探究方案（学生兴奋不已）。

将学生分成10组，选出叫声较响的10个叫蝉做实验。指导学生完成以下问题探究，研究在哪些条件下会发生多普勒效应？（或者让学生做实验并设计方案自主探索研究。）

第一种情况：一人在水平面内匀速率快速旋转细线（如图1所示），使叫蝉发声，该组的其他同学站在原地仔细听，判断音调是否变化，是否有多普勒效应发生？探究后，学生回答：有。

第二种情况：一人在水平面内匀速快速旋转细线（如图1所示），使叫蝉发声，该组的其他同学靠近或远离叫蝉，判断音调是否变化，是否有多普勒效应发生？探究后，学生回答：有。效果比第一种情况更明显。

第三种情况：一人在水平面内旋转细线，使声源（叫蝉）绕着人做匀速圆周运动，此人在转动轴心处倾听，判断音调是否变化，是否有多普勒效应发生？探究后，学生回答：有。

第四种情况：学生甲在水平面内旋转较长的细线，使叫蝉做匀速率圆周运动，另一学生乙随着叫蝉一起运动，学生乙、叫蝉和圆心始终三点共线（如图2所示），判断音调是否变化，是否有多普勒效应发生？探究后，学生回答：有。

第五种情况：让每组学生拿出事先带来的小录音机，并用粉笔在操场上画出标准圆圈，录音机的喇叭口放在圆心处，使其口朝上放出某一音调的音，每个学生沿着圆圈做圆周运动，判断音调是否变化，是否有多普勒效应发生？探究后，学生回答：无。

每组学生都积极主动地进行实验，仔细感知、分析，沉浸在探究的愉悦之中，在身心愉快中进行学习。等几组实验都完成后，分别让他们汇报探究结果，从而可以培养学生的信息收集处理能力、语言交流表达能力、团队协调合作能力，等等。最后，下课铃响以后，学生们依依不舍地离开了操场。

为什么会发生这种现象呢？让我们一起来仔细探讨其中的原因：

设观察者相对于均匀介质不动，而波源相对于均匀介质运动（就像我们站在铁道旁听驶来和驶去的火车的汽笛声），这时波源发出的波的波面如图3所示。当波源向右运动时，观察者不动，波源由位置s1运动到位置s2，波源右方的波面变得密集，波长变短，左方的波面变得稀疏，波长变长，但波在介质中的传播速度并没有改变。观察者在波源右侧时，在单位时间内接收到的完全波的个数增多，观测频率增大，音调变高；同理，观察者在波源左侧时，其观测频率减小，音调变低。

对于上述学生分组实验的几种情况，我们也可以形象地画出其波面来进行分析：

第一种情况：当观测者站着不动时，叫蝉转过去，属于远离观测者，形成的波面如图4所示的波面a，观察者单位时间内接收到的完全波的个数减少，观测频率小于波源频率，故音调变低；叫蝉转过来属于靠近观测者，所形成的波面如图4所示的波面b，观察者所感知的观测频率大于波源频率，故音调变高。

第二种情况也是如此，只不过观测者还在做靠近或远离波源运动，观测者单位时间内接收到的完全波的个数更多或更少，效果更为明显。

第三种情况：当波源（叫蝉）绕着圆心o（或人）做匀速率圆周运动时，沿圆周的法向波面发生了变化（如图5所示），使人耳单位时间内接收到的完全波的个数发生了变化，故音调发生了变化。在这种情况下，波源与观察者之间既没有靠近、也没有远离，却发生了多普勒效应。

第四种情况：人随着叫蝉沿圆周的切向一起前进，匀速率旋转的叫蝉所形成的波面如图6所示。在圆的法线方向，人始终与波源s的间距不变（人、叫蝉和圆心始终三点共线），沿圆的法线方向波面发生了变化，故人单位时间内接收到的完全波的个数发生了变化，即发生了多普勒效应。这又是一种人与波源既没有靠近，也没有远离，但能发生多普勒效应的实例。

第五种情况：如图7所示，以波源为圆心，波在均匀介质中向四面八方均匀传播，人在其中的一个波面上绕着波源做圆周运动，人耳单位时间内接收到的完全波的个数并没有改变，故不会发生多普勒效应。虽然人与波源之间发生了相对运动，但观测频率没有变化，所以不会发生多普勒效应。

三、探究性学习成果是对课本知识的创新

拓展该探究性实验拓宽了学生的思路，启迪了学生的创新思维。教材中只描述波源与观察者相对运动中的相互靠近或远离会产生多普勒效应。通过探究性学习，同学们提出了一些新的观点：波源和观察者即使有靠近或远离，也会有多普勒效应发生，如第三、四种情况；即使没有相对运动，也不一定有多普勒效应发生，如第五种情况。所以教科书最好略作修改，适当地增加一些定性探讨的其他实例，以丰富学生对多普勒效应的认识深度。

四、探究性学习能激发学生强烈的好奇心和求知欲，使他们提出一些新的问题

学生通过实验探究，兴趣大增，思维的闸门打开，提出一系列新的问题：

例1小时候捕捉到的真蝉，握在手中，旋转手臂，听到音调发生变化的蝉鸣，是否属于多普勒效应？

分析蝉靠腹部的振动片振动发声，一般振动频率是一定的，即叫声频率不变。当用手在水平面内摇动它时，观测频率发生了变化，属于多普勒效应。

例2人耳听到警车发出的警笛声是否属于多普勒效应？分析　老式警车的报警系统是一个可以绕轴旋转的喇叭，置于汽车顶盖上，喇叭口朝前。当报警时，该喇叭口沿水平面绕自身的轴旋转（如图8所示）。随着警车的开动，使人们感知的观测频率发生改变，音调发生变化，故属于多普勒效应。

新式警车是什么样的呢？让学生开展社会实践活动，走访公安部门，写一篇探究性社会实践报告。如果是，分析原因；如果不是，也要分析原因。

没有探究就没有科学。如果学生初次接触探究性课题，探究性学习可以在教师指导下进行；如果学生多次开展过探究性活动，探究性学习可由学生自己设计完成，以便更好地激发学生自主学习能力，启迪学生的创新思维。总之，教师在教学过程中要尽最大可能给学生提供必要的科学探究机会，让学生通过社会调查、查阅文献进行自主思维、动手实验等，体验探究过程的曲折和乐趣，发展自身的科学探究的能力。