《多普勒效應(yīng)》教學(xué)設(shè)計 一、教學(xué)設(shè)計說明1.課標(biāo)分析《多普勒效應(yīng)》是《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》選修模塊3-4中,二級主題“機械波”下的內(nèi)容。《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》對本節(jié)課的基本要求是：通過實驗認識多普勒效應(yīng)；能解釋多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因；列舉多普勒效應(yīng)的應(yīng)用實例。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         2.教材分析使用教材是人民教育出版社普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書2017年版《物理》選修3-4，內(nèi)容選自第十二章第五節(jié)。多普勒效應(yīng)是波的一種重要現(xiàn)象，在生活中具有廣泛的應(yīng)用。本節(jié)課通過對多普勒效應(yīng)的形成過程進行分析，提高學(xué)生對機械波的認識水平，培養(yǎng)學(xué)生的分析能力與科學(xué)探究能力。3. 學(xué)情分析教學(xué)主體——學(xué)生是普通高中二年級學(xué)生，此前已經(jīng)學(xué)習(xí)了聲音及機械波的相關(guān)知識，了解聲音的特性及其影響因素。學(xué)生具有一定的實驗觀察能力及科學(xué)探究的能力，學(xué)習(xí)欲望較強，樂于將所學(xué)知識運用于實際生活中。多普勒效應(yīng)的現(xiàn)象在生活中很常見，但學(xué)生不能應(yīng)用物理知識進行分析。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生感受并探究多普勒效應(yīng)現(xiàn)象，理解其產(chǎn)生原因，并了解其在生活中的應(yīng)用。  二、教學(xué)設(shè)計課題多普勒效應(yīng)核心素養(yǎng)物理觀念1．以運動聲源為例，通過觀察者聽到的聲調(diào)變化來認識多普勒效應(yīng)；2．能在具體的例子中區(qū)分波源頻率和觀測頻率；3．了解多普勒效應(yīng)的產(chǎn)生原因，知道觀察者與波源相對靠近（或遠離）的時候，觀測頻率會髙于（或低于）波源頻率；4．知道觀測頻率與觀察者和波源相對介質(zhì)的運動速度有關(guān)；5．知道所有的波都有多普勒效應(yīng)，認識多普勒效應(yīng)在生活中的普遍性科學(xué)思維能運用類比法分析當(dāng)波源或觀察者運動時，觀測頻率與波源頻率之間的定性關(guān)系科學(xué)探究能在觀察中總結(jié)發(fā)現(xiàn)“當(dāng)觀察者與波源在相互靠近（或遠離）的時候，觀測頻率會高于（或低于）波源頻率”這一規(guī)律科學(xué)態(tài)度與責(zé)任１．通過大量的事例，了解多普勒效應(yīng)在生活與生產(chǎn)中的普遍性，體會“科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境”的關(guān)系；２．能通過具體實例，從波的傳播與接收角度來認識多普勒效應(yīng)的本質(zhì)教學(xué)重點理解多普勒效應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生原因多普勒效應(yīng)的應(yīng)用教學(xué)難點波源與觀察者發(fā)生相對運動時，觀察者接收到的頻率變化的分析。教學(xué)方法（1）問題引領(lǐng)法 （2）分析歸納法（3）實驗探究法 教學(xué)媒體     PPT課件（視頻）                   教 學(xué) 過 程                                     教 學(xué) 過 程 學(xué)生活動教師活動設(shè)計意圖溫故知新小實驗：同學(xué)們把手放在喉嚨，發(fā)出一個高音和一個低音感受一下 引導(dǎo)學(xué)生回顧影響音調(diào)的因素，音調(diào)的高低與振動的快慢有關(guān)，音調(diào)高，頻率高溫故知新，幫助學(xué)生回憶相關(guān)的知識，為本節(jié)課的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。課堂教學(xué)一、創(chuàng)設(shè)情境 提出問題觀看列車行駛而來和飛奔的視頻，感受聽到的聲音高低的變化。飛機飛近時，轟鳴聲越來越尖銳；飛機飛遠時，轟鳴聲越來嘶啞。是不是飛機的轟鳴聲的頻率本身也發(fā)生了變化？觀看視頻，聽聲音的變化，提出以下問題：（1）我們聽到的聲音發(fā)生了怎樣的變化？（2）是不是聲源的頻率本身也發(fā)生了變化？（3）人耳聽到的聲音的頻率與聲源的頻率相同嗎？（3）什么原因?qū)е铝擞^察者聽到的聲音發(fā)生了變這種變化的產(chǎn)生？通過生活中的常見現(xiàn)象引發(fā)學(xué)生思考，找出其中的“不尋常”，猜想并假設(shè)這種“不尋常”背后的原因。 二、 學(xué)習(xí)任務(wù)1：認識多普勒效應(yīng)了解：多普勒效應(yīng)什么是多普勒效應(yīng) 多普勒效應(yīng)是指由于波源和觀察者之間有相對運動，使觀察者感到頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象，它是奧地利物理學(xué)家多普勒在1842年發(fā)現(xiàn)的重溫歷史，了解多普勒效應(yīng)是如何發(fā)現(xiàn)的。讓學(xué)生知道由于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)象叫做多普勒效應(yīng)。       三、學(xué)習(xí)任務(wù)2：分析多普勒效應(yīng)播放演示多普勒效應(yīng)實驗的視頻  用手機錄制一段蜂鳴聲，將手機固定在一長竹桿的一端，然后用竹桿將手機舉起，點擊音頻播放，并在頭上快速旋轉(zhuǎn)，即可感受多普勒效應(yīng)。通過實物演示，讓學(xué)生更加真實感受體會多普勒效應(yīng)，幫助學(xué)生了解其產(chǎn)生原因 多普勒效應(yīng)模擬 觀察者靜止不動，數(shù)經(jīng)過的隊伍中的人數(shù)，每分鐘假設(shè)有30個人經(jīng)過。當(dāng)觀察者逆著隊伍行走時，數(shù)經(jīng)過的隊伍中的人數(shù)，每分鐘將大于30個人經(jīng)過。當(dāng)觀察者與隊伍同向行走且速度比隊伍的小時，數(shù)經(jīng)過的隊伍中的人數(shù)，每分鐘將小于30個人經(jīng)過。通過類比模擬實驗以及形象直觀的畫面，配合教師提出的問題，讓學(xué)生理解多普勒效應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生原因，并會分析當(dāng)波源與觀察者發(fā)生相對運動時，觀察者接收到的頻率的變化。突出教學(xué)重點，突破教學(xué)難點。  觀看動畫演示1、波源和觀察者相對靜止時，觀察者接收到的波的個數(shù)等于波源產(chǎn)生的波的個數(shù)。2、觀察者不動、波源向觀察者靠近時，觀察者接收到的完全波的個數(shù)多于波源發(fā)出的完全波的個數(shù)；3、觀察者不動、波源遠離觀察者時，觀察者接收到的完全波的個數(shù)小于波源發(fā)出的完全波的個數(shù)。 提出以下問題：（1）單位時間內(nèi)，波源產(chǎn)生的波的個數(shù)是多少？（2）相同時間內(nèi)，觀察者接收到的波的個數(shù)是多少？（3）這段時間內(nèi)，波源產(chǎn)生的波的個數(shù)與觀察著接收到的波的個數(shù)的大小關(guān)系是？（4）波源的頻率和觀察者接收到的頻率有什么關(guān)系？（5）由此可以得出什么結(jié)論？通過觀察與分析，得出當(dāng)觀察者不動、波源運動時，波源的頻率和觀察者接收到的頻率的大小關(guān)系 觀看多普勒效應(yīng)成因視頻  引導(dǎo)學(xué)生觀看多普勒成因視頻，結(jié)合理論分析觀察者聽到的聲音的音調(diào)，是觀察者接收到的頻率，即單位時間內(nèi)接收到的完全波的個數(shù)。由于相對運動，聲源的頻率沒有變化，而是觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化四、學(xué)習(xí)任務(wù)3：多普勒效應(yīng)的應(yīng)用閱讀教材并結(jié)合PPT課件，了解多普勒效應(yīng)在生活中的應(yīng)用。雷達測速儀；多普勒天氣雷達；多普勒效應(yīng)觀測宇宙紅移或藍移軍事應(yīng)用脈沖多普勒雷達；彩色多普勒診斷系統(tǒng)。體現(xiàn)STS的教育理念。落實教學(xué)目標(biāo)2和4。五、 課堂小結(jié) （1）       多普勒效應(yīng)的定義 （2）       多普勒效應(yīng)的成因 （3）       多普勒效應(yīng)的應(yīng)用 在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生自主歸納本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，強化所學(xué)知識，培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的能力。 六、課后學(xué)習(xí)（1）       完成課后作業(yè)； （2）       觀察生活中，還有哪些多普勒效應(yīng)的應(yīng)用實例。可持續(xù)發(fā)展的課堂能夠讓學(xué)生“帶著問題走進課堂，又能夠帶著問題離開課堂”。板書設(shè)計           教學(xué)反思 課后作業(yè)1、關(guān)于多普勒效應(yīng)，下列說法正確的是（    ）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運動而產(chǎn)生的D．只有聲波才可以產(chǎn)生多普勒效應(yīng)2、當(dāng)火車進站鳴笛時，我們可聽到的聲調(diào)（   ）A．變高 B．不變高  C．越來越沉  D．不知兩者車速，不能判斷3、海豚具有完善的發(fā)射和接收超聲波器官，在一些重要性能上，如確定方位的靈敏度，都遠遠優(yōu)于現(xiàn)代的無線電定位系統(tǒng)，它發(fā)射的波比無線電的微波（    ）A、速度快，方向性好  B、頻率高，抗干擾能力強C、波長小，傳播距離遠  D、在介質(zhì)中衰減小，傳播距離遠4、以速度u=20m/s奔馳的火車,鳴笛聲頻率為275Hz,已知常溫下空氣中的聲速v=340m/s。⑴當(dāng)火車駛來時,站在鐵道旁的觀察者聽到的笛聲頻率是多少？⑵當(dāng)火車駛?cè)r,站在鐵道旁的觀察者聽到的笛聲頻率是多少？5、一個觀察者在鐵路附近，當(dāng)火車駛近時，他聽到的汽笛聲頻率為f1=440Hz，當(dāng)火車駛遠時，他聽到的頻率為f2=392Hz，在大氣中聲音速度為330m/s，求火車的速度？   
 

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5 多普勒效應(yīng)

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