资源简介

《多普勒效应》教学设计
一、教学设计说明
1.课标分析
《多普勒效应》是《普通高中物理课程标准》选修模块3-4中,二级主题“机械振动与机械波”下的内容。
《普通高中物理课程标准》对本节课的基本要求是：通过实验感受多普勒效应；解释多普勒效应产生的原因；列举多普勒效应的应用实例。
2.教材分析
使用教材是人民教育出版社普通高中课程标准实验教科书2007年版《物理》选修3-4，内容选自第十二章第七节。
多普勒效应是波的一种重要现象，在生活中具有广泛的应用。
本节课通过对多普勒效应的形成过程进行分析，提高学生对机械波的认识水平，培养学生的分析能力与科学探究能力。
3. 学情分析
教学主体——学生是普通高中二年级学生，此前已经学习了声音及机械波的相关知识，了解声音的特性及其影响因素。学生具有一定的实验观察能力及科学探究的能力，学习欲望较强，乐于将所学知识运用于实际生活中。
多普勒效应的现象在生活中很常见，但学生不能应用物理知识进行分析。通过本节课的学习，使学生感受并探究多普勒效应现象，理解其产生原因，并了解其在生活中的应用。
二、教案
课题 多普勒效应
教 学
目
标 知识与
技能 了解多普勒效应的现象；
（2）理解多普勒效应产生的原因；
（3）了解多普勒效应的应用。
过程与
方法 （3）通过对多普勒效应现象的产生原因进行分析，初步建立科学探究以及实验归纳的方法。
情感态度与价值观 （4）通过对多普勒效应在生活中的应用的了解，建立学以致用的意识。
教学重点 理解多普勒效应现象的产生原因。
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。
教学方法 （1）学案引领法
（2）分析归纳法
（3）实验探究法
教学媒体 PPT课件（视频）

教
学
过
程
教
学
过
程
学生活动 教师活动 设计意图
课前预习
课前完成：
1.声音的特性是什么；
2.影响音调高低的因素是什么。
温故知新，帮助学生回忆相关的知识，为本节课的学习打下基础。
课堂教学
一、创设情境 提出问题
观察火车行驶而来和飞奔而去过程中，观察者听到的声音高低的变化。 观看视频，提出以下问题：
（1）我们听到的声音发生了怎样的变化？
（2）汽笛声本身的声音高低有没有变化？
（3）什么原因导致了观察者听到的声音发生了变这种变化的产生？ 通过生活中的常见现象引发学生思考，找出其中的“不寻常”，猜想并假设这种“不寻常”背后的原因。
学习任务1：认识多普勒效应
猜想多普勒效应的成因，提出可能的假设，诸如“声音响度的变化，是导致观察者听到声音的音调发生改变的原因”。
针对假设进行讨论，将无法直观判断正确性的假设设计成实验，并验证其正确性。 引导学生猜想与假设，并针对无法直观判断正确性的假设设计相应实验。
落实实验目的、实验原理、实验器材、实验步骤、现象记录以及实验结论。
辅助学生完成实验，得出多普勒效应现象的成因。 在科学探究过程中，培养学生的实验观察能力与分析推理能力。
初步落实教学目标3。
三、学习任务2：分析多普勒效应
观看动画一（水波的波源运动时波的变化以及声波靠近和远离观察者时，多普勒效应的展示）：
1/波源和观察者相对静止时，观察者接收到的波的个数等于波源产生的波的个数。
2/观察者不动、波源向观察者靠近时，观察者接收到的完全波的个数多于波源发出的完全波的个数；
3/观察者不动、波源远离观察者时，观察者接收到的完全波的个数小于波源发出的完全波的个数。
完成学案上的表格。
提出以下问题：
（1）单位时间内，波源产生的波的个数是多少？
（2）相同时间内，观察者接收到的波的个数是多少？
（3）这段时间内，波源产生的波的个数与观察着接收到的波的个数的大小关系是？
（4）波源的频率和观察者接收到的频率有什么关系？
（5）由此可以得出什么结论？
通过观察与分析，得出当观察者不动、波源运动时，波源的频率和观察者接收到的频率的大小关系
通过形象直观的画面，配合教师提出的问题，让学生理解多普勒效应现象的产生原因，并会分析当波源与观察者发生相对运动时，观察者接收到的频率的变化。突出教学重点，突破教学难点。
落实教学目标1。

观看动画二。
动画二：波源不动、观察者向波源靠近时，观察者接收到的波的个数多于波源发出的波的个数；
图片一：将波类比为一列匀速前进的行人（波源不动）、观察者远离波源时，观察者经过的人数的变化（接收到的波的个数小于波源发出的波的个数）。
完成学案上的表格。
通过观察与分析，得出当波源不动、观察者运动时，波源的频率和观察者接收到的频率的大小关系。
四、学习任务3：多普勒效应的应用
阅读教材并结合PPT课件，了解多普勒效应在生活中的应用。 解释交通中的测速问题；
光波的多普勒效应；
医学中彩超的原理。 体现STS的教育理念。
落实教学目标2和4。
课堂小结

多普勒效应的成因
多普勒效应的定义
多普勒效应的应用
在教师的引导下，学生自主归纳本节课的教学内容，强化所学知识，培养学生归纳总结的能力。
六、课后学习
完成课后作业；
观察生活中，还有哪些多普勒效应的应用实例。 可持续发展的课堂能够让学生“带着问题走进课堂，又能够带着问题离开课堂”。
板书设计
教学反思
附：《多普勒效应》学案
一、课前预习
声音的特性包括：（ ）（ ）（ ），其中影响声音音调的因素是（ ） 。
二、课堂教学
1．学习任务一：认识多普勒效应
多普勒效应实验探究
提出问题
猜想与假设
设计实验 实验目的
实验原理
实验器材
实验步骤
现象记录
分析论证
交流合作
2.学习任务二：分析多普勒效应
分 析
动 画 单位时间内,波源产生波的个数F '与观察者接收到的波的个数F的大小关系 波源的频率f '与观察者接收到的波频率f的大小关系 观察者听到的声音音调与波源的音调的关系
一：观察者与波源S 相对静止时 F '___ F f '___ f
二：观察者靠近 波源S时 F '___ F f '___ f
三：观察者远离 波源S时 F '___ F f '___ f
四：波源S靠近 观察者时 F '___ F f '___ f
五： 波源S远离观察者时 F '___ F f '___ f
结 论 当波源与观察者相对静止时，观察者接收到的波的频率（ ）波源的频率，听到的声音的音调与波源的音调（ ）；
当波源与观察者相向运动时，观察者接收到的波的频率（ ）波源的频率，听到的声音的音调（ ）波源的音调；
当波源与观察者相背运动时，观察者接收到的波的频率（ ）波源的频率，听到的声音的音调（ ）波源的音调；
3.课后作业
(1)多普勒效应：（ ）由于观察者与波源之间的（ ），而产生（ ）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
(4)下列关于多普勒效应的说法中正确的是( )
A.只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应
B.当声源静止、观察者运动时，也可以观察到多普勒效应
C.只要声源在运动，观察者总是感到声音的频率变高
D.当声源相对于观察者的距离变化时，观察者听到的声音的音调可能变高可能变低
(5)有经验的战士可以从炮弹飞行时的尖叫声判断炮弹的飞行方向，他所利用的是( )
A.声波的干涉现象
B.声波的衍射现象
C.声波的多普勒效应
D.声波的反射现象

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