2020年人教版高中物理选修3-4第十二章 学案设计 12.5《多普勒效应》
2020-2021学年高中物理人教版选修3-4：12.5 多普勒效应
知识结构导图
核心素养目标 物理观念：多普勒效应的概念． 科学思维：多普勒效应成因分析． 科学探究：探究声波的多普勒效应． 科学态度与责任：能解释日常生活中的多普勒效应现象．
一、多普勒效应及产生的原因
1．多普勒效应：指由于波源与观察者之间有相对运动，使观 察者接收到的波的___频__率___发生变化的现象．
答案：B
2．(多选)一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则 被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比( )
A．波速变大 B．波速不变 C．频率变高 D．频率不变
解析：渔船向鱼群发出超声波，波速由介质决定，所以被鱼群 反射回来的超声波与发出的超声波相比，波速不变．若鱼群正向渔 船靠近，根据声音的多普勒效应，声源移向观察者时接收到的频率 变高，所以被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比频率变 高．故 B、C 正确．
【解析】 当汽车向你驶来时，两者距离减小．单位时间你接 收到的声波个数增多，频率升高，将大于 300 Hz，故 A 选项正确； 当汽车和你擦身而过后，两者距离变大，单位时间内你接收的声波 个数减小，频率降低，将小于 300 Hz，故 D 选项正确．
【答案】 AD
变式训练 如图所示，装有多普勒测速仪的汽车测速监视器安 装在公路旁，它向行驶中的车辆发射已知频率的超声波，并接收被 车辆反射回来的反射波．当某汽车向测速监视器靠近时，被该汽车 反射回来的反射波与测速监视器发出的超声波相比( )
多普勒效应的判断方法 ①确定研究对象．(波源与观察者)；②确定波源与观察者是否 有相对运动，若有相对运动，能发生多普勒效应，否则不发生；③ 判断：当两者远离时，观察者接收到的波的频率变小，靠近时观察 者接收到的波的频率变大，但波源的频率不变．
12.5 多普勒效应 优秀教案优秀教学设计高中物理选修3-4新课 (4)
5 多普勒效应【教学目标】1、知识与技能：（1）知道多普勒效应产生的原因；（2）掌握波源与观察者发生相对运动时，观察者接收到的频率变化情况；（3）知道多普勒效应的应用。
2、过程与方法：（1）通过现象认识多普勒效应；（2）通过实验与多媒体辅助探究频率变化情况；（3）通过讲解分析观察频率变化的原因；（4）通过介绍知道多普勒效应的应用。
3、情感态度与价值观：（1）通过物理现象激发学生学习物理的兴趣；（2）培养学生具有将物理知识服务于生活的意识。
（3）培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神。
【教学重、难点】教学重点：1.知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别2.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.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【教学仪器】多媒体设备视频资料【教学方法】四环探索法小组教学法新课教学课前预习【基础知识】（一）多普勒效应1、音调：音调由频率决定，频率高则音调高，频率低则音调低。
2、多普勒效应：波源与观察者相互靠近或者远离时，接收到的频率都会发生变化的现象。
（二）多普勒效应产生的原因1、波源与观察者相对静止时，1s内通过观察者的波峰（或密部）的数目是不变的，观察者观测到的频率等于波源振动的频率。
2、当观察者和波源相互靠近时，1s内通过观察者的波峰（或密部）的数目增加，观察者观测到的频率增大；反之，当观察者和波源相互远离时，观察者观测到的频率减小。
课堂教学设计一、创设情境提出问题：课堂演示将一个以电池做电源的蜂鸣器固定在长竹竿的一端，闭合开关后听一听它发出的声音。
请一位同学把竹竿举起并在头顶快速转动，在几米外听它的声音有什么变化？联系生活实际，观看视频体会：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？二、理论学习找准依据：波源的频率与观察者接收到的频率知识回顾：1.什么叫频率?2.声音的音调由什么因素决定?1.波源的频率------单位时间内波源发出的完全波的个数2.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三、合作交流总结规律：产生多普勒效应的原因（1）波源，观察者都静止：a.单位时间内，波源产生的波的个数是多少？b.相同时间内，观察着接收到的波的个数是多少？c.在这段时间内，波源产生的波的个数与观察着接收到的波的个数的关系？d.由此你得到什么结论？（2）波源不动，观察者靠近波源：a.单位时间内，波源产生的波的个数是多少？b.相同时间内，观察着接收到的波的个数是多少？c.在这段时间内，波源产生的波的个数与观察着接收到的波的个数的关系？d.由此你得到什么结论？（3）波源不动，观察者远离波源a.单位时间内，波源产生的波的个数是多少？b.相同时间内，观察着接收到的波的个数是多少？c.在这段时间内，波源产生的波的个数与观察着接收到的波的个数的关系？d.由此你得到什么结论？（4）观察者不动，波源靠近观察者a.单位时间内，波源产生的波的个数是多少？b.相同时间内，观察着接收到的波的个数是多少？c.在这段时间内，波源产生的波的个数与观察着接收到的波的个数的关系？d.由此你得到什么结论？（5）观察者不动，波源远离观察者a.单位时间内，波源产生的波的个数是多少？b.相同时间内，观察着接收到的波的个数是多少？c.在这段时间内，波源产生的波的个数与观察着接收到的波的个数的关系？d.由此你得到什么结论？请将讨论结果填入下表：四、拓展引申注重提高若波源和观察者同时运动，结果如何？当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，观察者接收到的频率增大；如果二者远离，观察者接收到的频率减小．五、迁移应用达标检测1、测车辆速度：交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来时，接收到的频率发生变化，由此可指示汽车的速度.2、测星球速度：在20世纪初，科学家们发现许多星系的谱线有“红移现象”，所谓“红移现象”，就是整个光谱结构向光谱红色的一端偏移，这种现象可以用多普勒效应加以解释：由于星系远离我们运动，接收到的星光的频率变小，谱线就向频率变小（即波长变大）的红端移动．科学家从红移的大小还可以算出这种远离运动的速度．这种现象，是证明宇宙在膨胀的一个有力证据．3、测血流速度：医生向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收。
高中物理选修3-4教学设计3：12.5多普勒效应教案
5多普勒效应(3)让学生迅速转动蜂鸣器,听听蜂鸣器声音音调的变化;(4)强调蜂鸣器发出的声音是由于蜂鸣器震动产生的,人耳听到的声音是由于耳膜震动引起的.和学生一起定义多普勒效应.【过程二】：探究频率变化与相对运动关系(10分钟)将学生分成几个小组,按如下要求进行实验：保持观察者静止不动,波源靠近或远离时；保持波源静止不动,观察者靠近或远离时；观察者和波源先相互靠近再相互远离时.听听蜂鸣器的声音音调是怎样变化的.体验多普勒效应,感受“变化〞学生按要求进行实验,记录实验结果,并在班级展开讨论交流.以此化解本节课的难点：区别波源频率和观察者接收到频率.由多普勒效应概念引出探究实验：频率变化与观察者波源之间运动的关系.通过限制变量法,安排学生进行实验,培养学生科学探究的方法.(2)模拟动画,探究多普勒效应出的声波(12分钟) 观察者接收到的波数.■J. u S进一步地,借助 flash演示动画,计算分 析.培养学生用理性的 思维、科学的手段,分 析思考生活中的物理问 题的习惯.写在表格中.【过程三】：用flash 动画模拟波源发观看动画, f 算单位时间里播放演示动画: 填在相应的表格中.先保持波源和观察者都静止;培养学生合作交流意识.k 证源号止,观影者这动计时右 1. ? £3个记录实验数据：单位时间内观 察者接收到的波数.将计算结果填 波源和观察者都运动. 4,注叁和观唇#邮S ■弛 计致地 4个 要求学生作定量计算 多普勒效应的应用总结实验结果: 相互靠近,频率变大 相互远离,频率变小再让波源运动,观察者静止;接着让波源静止,观察者运动;-计时用 2. 0 S5个。
人教版选修3-4 12.5 多普勒效应 教案 word版含答案
课时12.5多普勒效应1.通过实验感受多普勒效应。
2.初步定性解释多普勒效应产生的原因。
3.了解生活中常见的多普勒效应现象及其应用。
重点难点:多普勒效应概念及对多普勒效应的理解。
教学建议:本节主要以声波为例介绍多普勒效应,声波的多普勒效应比较常见,易于被学生接受。
教材只对多普勒效应作定性的分析说明,使学生对多普勒效应有初步了解,教学中不宜作过多的理论引申。
多普勒效应在生活中普遍存在,随着科学技术的发展,它的应用日益广泛,如交通管理、医疗检查等。
给学生作些介绍,可以开阔他们的眼界。
导入新课:在日常生活中,我们都会有这样的经历,当一列鸣着汽笛的火车驶来时,会发现火车汽笛的音调变高;而当火车逐渐远离时,会发现火车汽笛的音调变低。
为什么会发生这种现象呢?1.多普勒效应奥地利物理学家多普勒发现,波源和观察者互相①靠近或互相②远离时,接收到的波的频率都发生变化。
这种现象叫作多普勒效应。
2.产生原因当波源与观察者相对静止时,接收的频率③等于(填“大于”“小于”或“等于”)波源振动的频率;当波源与观察者互相靠近时,接收的频率④大于(填“大于”“小于”或“等于”)波源振动的频率;当波源与观察者互相远离时,接收的频率⑤小于(填“大于”“小于”或“等于”)波源振动的频率。
3.应用交通警车通过分析行进中车辆的反射波频率的⑥变化来确定车辆的速度;通过运动天体与地球某元素发射的光波的⑦频率对照可以确定天体的速度;医生向人体发射频率已知的超声波,通过测定血流反射波的⑧频率变化,就能知道血流速度,检查病变。
1.教材中用蜂鸣器做演示实验时,几米之外的人听到的声音有什么特征?解答:蜂鸣器音调忽高忽低。
2.波源与观察者距离变化时接收到的波的频率发生变化的现象,是谁发现的?解答:奥地利物理学家、数学家和天文学家多普勒。
3.发生多普勒现象时,波源的频率是否变化?解答:波源的频率是不变的。
主题1:多普勒效应问题:(1)我们在剧场听演唱会时,听到的声音频率与声源的频率是不是一致的?(2)我们乘坐火车出行,当我们乘坐的火车鸣笛时,火车静止不动和快速行驶两种状态下,我们听到的笛声频率是不是一样的?当与另一列高速行驶且正鸣笛的火车擦肩而过时,我们听到的笛声频率又是如何的?(3)当波源不动,观察者运动时,观察者接收到的频率会怎样变化?(4)当观察者不动,波源运动时,观察者接收到的频率会怎样变化?解答:(1)听到的声音频率与声源的频率是一致的。
2020-2021学年高中物理 第十二章 机械波 5 多普勒效应教案2 新人教版选修3-4
2020-2021学年高中物理第十二章机械波5 多普勒效应教案2 新人教版选修3-4年级：姓名：多普勒效应【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《物理》选修3-4第十二章第5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。
【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。
【教学目标】(一)知识与技能: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，知道它是波源与观察者之间有相对运动时产生的现象；3．了解多普勒效应的一些应用。
(二)过程与方法:1．通过实验、多媒体课件演示激发学生学习物理的兴趣，培养学生观察能力，和从物理现象入手，通过理论演绎和实验验证研究物理问题的方法；2．通过对物理问题的分析论证培养学生勤于思考的习惯和分析问题的能力；3．通过多普勒效应应用的学习，培养学生查阅资料和整理资料的能力。
(三)情感、态度与价值观:1．通过对多普勒效应的学习，让学生体会到物理源于生活又服务于生活；2．通过对多普勒效应的探究性学习，激发学生的合作意识和创新意识，树立正确的学习观。
【教学重点】1.知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别；2.多普勒效应的定义及产生条件。
【教学难点】1．波源的频率与观察者接收到的频率的区别；2．对多普勒效应成因的探究论证。
【教学方法】理论探究、讲授法、演示实验【教学用具】多媒体辅助教学设备【教学设计】知识回顾：提问1：声音是如何产生的？——振动发声提问2：声音的高低与什么有关？——与频率有关播放录像：看下面几段录像，注意仔细听声音除音量大小以外的变化生活实例：第五节多普勒效应板书：一、多普勒效应由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者接受到的频率发生变化的现象。
教学：高中物理 第十二章 5多普勒效应教案 新人教版选修3-4
多普勒效应本节教材分析：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.本节以声波为例介绍多普勒效应，原因是声波比较常见，易于为学生接受.本节教学中应注意：1.只要求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，教学中注意不要引申.2.教学时为理解多普勒效应，必须使学生知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别.教学中可多举一些例子，结合学生的实际进行讲解.3.多普勒效应在现代生产和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.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，知道它是在波源和观察者之间有相对运动时产生的现象.3.了解多普勒效应的一些应用.教学重点：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.3.了解多普勒效应的一些应用.教学难点：波源的频率与观察者接收到的频率的区别.教学方法：讲练法、阅读法、分析法.教学用具：课件教学过程一、引入［视频］汽车、飞机经过时的声音.注意提醒学生听声音的区别.［学生叙述听到的声音情况］［教师］同是汽笛发声，为什么会产生两种不同的现象呢？本节课我们就来研究这种现象.［板书］多普勒效应二、新课教学（一）多普勒效应的实例当波源和观察者之间有相对运动时，观察者会感到频率发生变化的现象，叫多普勒效应。
这一效应是奥地利物理学家多普勒在1842年首先发现的，所以称为多普勒效应。
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.(二)多普勒效应的解释1. 波源的频率与观察者接收到的频率⑴波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数。
这时因为声源完成一次全振动，向外发出一个波长的波，频率表示单位时间内完成的全振动的次数。
⑵观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数。
2019-2020学年度人教版选修3-4 12.5多普勒效应 教案(2)
《多普勒效应》教学设计【教材分析】本节课选自上海科教出版社《物理选修3-4》，第二章第5节“多普勒效应”。
本节是机械振动和机械波在实际生活应用的一个侧面，也是新课标高考考试说明2009年新增的重要考点之一，是本章教学的一个难点。
教材通过实际生活现象引入了“多普勒效应”的概念，通过实验探究，让学生感受多普勒效应。
又从理论上分析论证了该现象，使抽象的问题的形象化。
因此上好本节课能够很好地帮助学生理解生活中的很多“多普勒效应”现象及其应用。
【教学目标】1．知识与技能目标①知道什么是多普勒效应②知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别③能分析论证多普勒效应④能运用多普勒效应解释一些生活中物理现象2．过程与方法目标①通过了解物理学史：多普勒发现汽笛音调的变化，培养学生对物理现象的感性认识。
②通过实验探索：帮助新物理概念在学生思维中的建立。
3．情感态度与价值目标：通过本节的学习，学生可以获得丰富的科学世界观和方法论的启示和教益，学习多普勒对生活现象的细心观察的优良习惯，运用物理学史和学生亲身感受的实验探究，教育学生乐于探究自然界的奥秘，体验探索自然规律的艰辛和喜悦，培养学生实事求是的科学态度和科学精神。
【教学重点、难点】1．教学重点：①知道波源频率与观察者频率的区别。
②知道“多普勒效应”是在波源与观察者之间有相对运动时产生的。
2．教学难点：波源的频率与观察者接收到的频率的区别。
【教学思路】①学生主动、合作、探究、交流，教师主导学生是学习的主体，要促使学生充分发挥主观能动性，积极参与到学习中来，主动生疑、主动质疑、主动思疑、主动解疑。
在教学过程中，学生与老师相互合作，学生与学生之间相互合作，在合作中获得共同进步。
②形象化教学本节内容比较抽象，概念的建立和理解不像前面学习“干涉、衍射”形象易懂，因此要通过一些具体的生活实例，以及自拍的视频资源、网络信息向学生展示“多普勒效应”存在的客观性。
尽力为学生提供形象化的支持，便于概念的建立，理论的上升。
新人教版高中物理选修3-4第十二章机械波第5节多普勒效应学案
——教学信息分享网 第5节 多普勒效应1．了解多普勒效应，初步理解多普勒效应的产生原因。
2．能运用多普勒效应解释一些物理现象，了解多普勒效应的应用。
一、多普勒效应当波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的□01波的频率都会发生变化的现象。
二、多普勒效应产生的原因1．当波源与观察者相对静止时，1 s 内通过观察者的波峰(或密部)的数目是□01一定的，观察者观测到的频率□02等于波源振动的频率。
2．当波源与观察者相互靠近时，1 s 内通过观察者的波峰(或密部)的数目□03增加，观测到的频率□04增加；反之，当波源与观察者互相远离时，观测到的频率□05变小。
三、多普勒效应的应用1．测车辆速度：交通警察向行进中的车辆发射□01频率已知的超声波，同时测量□02反射波的频率，根据反射波频率□03变化的多少就能知道车辆的速度。
2．测星球速度：测量星球上某些元素发出的光波的□04频率，然后与地球上这些元素□05静止时发光的频率对照，就可以算出星球靠近或远离我们的速度。
3．测血流速度：医生向人体内发射□06频率已知的超声波，超声波被血管中的血流□07反射后又被仪器接收，测出反射波的□08频率变化，就能知道血流的速度。
判一判(1)发生多普勒效应时，波源的频率没有发生变化。
( )(2)当波源和观察者向同一个方向运动时，一定发生多普勒效应。
( )(3)只有横波才能发生多普勒效应。
( )(4)只有声波才能发生多普勒效应。
( )(5)当发生多普勒效应时，观察者接收到的波的频率可能增大，也可能减小。
( ) 提示：(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√想一想炮弹由远处飞来从头顶呼啸而过的整个过程中，我们所听到的音调会发生怎样的变化？为什么？提示：波源与观察者距离的变化会引起接收频率的变化，声波频率的变化会引起音调的变化，由于炮弹离我们先变近后变远，所以音调先变高后变低。
课堂任务 多普勒效应的理解及应用。
高中物理选修3-4教学设计6：12.5 多普勒效应教案
5 多普勒效应教学目标：（一）知识与技能1、知道波源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，知道它是波源与观察者之间有相对运动时产生的现象。
3、了解多普勒效应的一些应用。
（二）过程与方法1、通过音频播放、多媒体演示观察体会，提高学生观察能力和正确表述物理现象的能力。
2、通过改变波源与观察者距离，培养学生利用控制变量法分析问题的能力。
3、熟悉和适应课堂教学中运用现代信息技术的环境。
（三）情感、态度与价值观1、体验生活物理，激发学习科学知识的热情。
2、学会“数字化”学习。
教学重点：多普勒效应产生的原因。
教学难点：对多普勒效应产生原因的理解。
教学方法:多媒体辅助教学教学用具：计算机、大屏幕、多媒体教学课件教学过程：（一）引入新课教师：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。
［课件演示：生活中的实例］（二）新课教学1、多普勒效应教师：为了便于研究，我们可分以下几种情况来讨论多普勒效应。
（1）波源与观察者都静止［课件演示：波源与观察者都静止］结论：观察者接收到的频率等于波源频率。
（2）观察者靠近波源运动［课件演示：观察者靠近波源运动］结论：观察者接收到的频率大于波源频率。
（3）观察者远离波源运动［课件演示：观察者远离波源运动］结论：观察者接收到的频率小于波源频率。
（4）波源靠近观察者运动［课件演示：波源观靠近察者运动］结论：观察者接收到的频率大于波源频率。
（5）波源远离观察者运动［课件演示：波源远离观察者运动］结论：观察者接收到的频率小于波源频率。
师生总结规律，得出多普勒效应的概念。
［课件演示：多普勒效应］2、多普勒效应的应用（1）教师讲：不仅是机械波，以后要学到的电磁波和光波，也会发生多普勒效应。
高中物理 第12章 机械波 12.5 多普勒效应 12.6 惠更斯原理学案新人教版选修3-4
多普勒效应惠更斯原理学习目标：1.了解多普勒效应，能运用多普勒效应解释一些物理现象.2.知道什么是波面和波线.3.了解惠更斯原理，会用惠更斯原理解释波的反射与折射现象．学习重点：多普勒效应、惠更斯原理必须掌握的重要内容和规律：一、多普勒效应1．定义：波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的波的频率都会发生变化，这种现象叫做多普勒效应．2．成因(1)波源与观察者相对静止时，1 s内通过观察者的波峰(或密部)的数目是一定的，观察到的频率等于波源振动的频率．(2)当波源与观察者相向运动时，1 s内通过观察者的波峰(或密部)的数目增加，观察到的频率增加；反之，当波源与观察者互相远离时，观察到的频率变小．3．应用(1)测车辆速度；(2)测星球速度；(3)测血流速度．4.对多普勒效应的理解（1）多普勒效应是波共有的特征，不仅机械波，光波和电磁波也都会发生多普勒效应．（2）发生多普勒效应时，波源发出的频率不变，变化的是观察者接收到的频率．（3）当波源与观察者相互接近时，f观察者变大，音调变高．如图甲中波源S不动，观察者A向B运动和图乙中观察者A不动，波源由S1向S2运动；当波源与观察者相互远离时，f观察者变小，音调变低，如图甲中波源S不动，观察者A向C运动．二、惠更斯原理1．波面和波线(1)波面：在波的传播过程中，任一时刻振动状态都相同的介质质点所组成的面．波面为球面的波叫球面波，波面是平面的波叫平面波．如图所示．(2)波线：与波面垂直的那些线代表了波的传播方向，叫做波线．2．惠更斯原理(1)内容：介质中任一波面上的各点，都可以看作发射子波的波源，其后任意时刻，这些子波在波前进方向的包络面就是新的波面．(2)应用：如果知道某时刻一列波的某个波面的位置，还知道波速，利用惠更斯原理可以得到下一时刻这个波面的位置，从而确定波的传播方向．3.对惠更斯原理的理解(1)惠更斯原理中，同一波面上的各点都可以看做子波的波源．波源的频率与子波波源的频率相等．(2)波线的指向表示波的传播方向．(3)在各向同性均匀介质中，波线恒与波面垂直．(4)球面波的波线是沿半径方向的直线，平面波的波线是垂直于波面的平行直线．(5)利用惠更斯原理可以解释平面波和球面波的传播、波的衍射、干涉和折射现象，但无法说明衍射现象与狭缝或障碍物的大小关系．4.对波的反射与折射的理解(1)波的反射：反射波的波长、波速、频率跟入射波的相同．(2)波的折射：在波的折射中，波的频率不变，波速和波长发生改变．(3)波在两种介质的界面上发生折射的原因是波在不同的介质中的传播速度不同．目标一、多普勒效应的应用例1、下面哪些应用是利用了多普勒效应( )A．利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度B．交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到的频率发生的变化，就知道汽车的速度，以便于进行交通管理C．铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况D．有经验的战士从炮弹飞行的尖叫声判断飞行炮弹是接近还是远去例2、公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波，如果该电磁波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的电磁波频率比发出时低，说明那辆轿车的车速( ) A．高于100 km/h B．低于100 km/h C．等于100 km/h D．无法确定目标二、惠更斯原理的理解例3、关于对惠更斯原理的理解，下列说法正确的是( )A．同一波面上的各质点振动情况完全相同B．同一波面上的各质点振动情况可能不相同C．球面波的波面是以波源为中心的一个个球面D．无论怎样的波，波线始终和波面垂直例4、下列说法正确的是( )A．波发生反射时，波的频率不变，波速变小，波长变短B．波发生反射时，波的频率、波长、波速均不变C．波发生折射时，波的频率不变，但波长、波速发生变化D．波发生折射时，波的频率、波长、波速均发生变化。
人教版高二物理选修3-4第十二章导学案设计：12.5多普勒效应 无答案
高 二 年级 物理 学科导学案12.5多普勒效应【学习目标】1.知道什么是多普勒效应，了解多普勒效应的产生原因，了解一些多普勒效应的实际应用2.培养学生对实验的观察、分析和归纳的能力3.通过对现象的观察、解释、培养学生观察生活，探索知识的能力。
重点：1.知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别2.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【使用说明&学法指导】1．先通读教材，勾画出本节内容的基本知识，再完成教材助读设置的问题，依据发现的问题，然后再读教材或查阅资料，解决问题。
2．独立完成，阅读课本限时5分钟，思考与解答限时10分钟。
3．完成后上述步骤后，将自己在做题过程中产生的疑惑写出。
4．完成第3步后，可以就自己的疑惑向同学请教或与同学讨论。
交卷前，已解决问题划“×”，仍未解决问题不划或划“？”。
I 、知识准备1.波的叠加原理？2.什么叫波的干涉？产生干涉条件？II 、教材辅助一、多普勒效应1.音调：音调由 决定， 高则音调高， 低则音调低。
2.多普勒效应：波源与观察者相互靠近或者远离时，接收到的 都会发生变化的现象。
二、多普勒效应产生的原因1.波源与观察者相对静止时，1s 内通过观察者的波峰（或密部）的数目是 的，观察者观测到的频率 波源振动的频率。
2.当观察者和波源相互靠近时，1s 内通过观察者的波峰（或密部）的数目 ，观察者观测到的频率 ；反之，当观察者和波源相互远离时，观察者观测到的频率 。
III 、预习自测1．（★）当波源与观察者有相对运动时，如果两者相互接近，观察者接收到的频率将_______波源频率；如果两者远离，观察者接收到的频率将_____被源频率（填“大于”“等于”或“小于”）请将预习中不能解决的问题写下来，供课堂解决I 、学始于疑—我思考 我收获（学习基础）1、当一辆汽车想着喇叭从你身边疾驰而过的时候，喇叭的音调会由高变低，为什么好像汽车驶来的时候唱着音符“i ”，离开的时候就唱音符“7”了?学习建议：请同学们用3分钟时间认真思考这些问题，并结合预习中自己的疑惑开始下面探究学习II 、质疑探究—质疑解疑 合作探究（课堂探究开始）（ 学习内容）情境1：在铁道口，一列火车呼啸而过。
高中物理选修3-4学案4：12.5 多普勒效应
5 多普勒效应【自主预习】1.波源与观察者互相________或者互相________时，接收到的频率都会________，这种现象叫做多普勒效应。
2．当波源与观察者相对静止时，1 s内通过观察者的波峰(或密部)的数目是一定的，观察到的频率________波源振动的频率；当波源与观察者相向运动时，1 s内通过观察者的波峰(或密部)的数目________，观察到的频率________；反之，当波源与观察者互相________时，观察到的频率________。
3．多普勒效应在科学技术中有广泛的应用。
交通警察可以用来测量汽车的________，医生可用来测量血流的速度，这种方法俗称为“________”注意：①在多普勒效应中，波源的频率是不改变的，只是由于波源和观察者之间有相对运动，观察者感到频率发生了变化。
②多普勒效应是波动过程共有的特征，电磁波和光波也会发生多普勒效应。
4.应用①超声波测速：发射装置向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率。
据反射波频率的变化的多少可以知道车辆的速度。
②红移现象：在20世纪初，科学家们发现许多星系的谱线有“红移现象”，所谓“红移现象”，就是整个光谱结构向光谱红色的一端偏移，这种现象可以用多普勒效应加以解释：由于星系远离我们运动，接收到的星光的频率变小，谱线就向频率变小(即波长变大)的红端移动。
③医用“彩超”：向人体发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血液反射后被仪器接收。
测出反射波的频率变化，就能知道血流的速度，据此诊断疾病。
④可据火车汽笛的音调的变化可以判断火车是进站还是出站；据炮弹飞行的尖叫声可以判断炮弹飞行的方向等。
【典型例题】一、多普勒效应的产生【例题1】下面说法巾正确的是( )A．发生多普勒效应时，波源的频率变化了B．发生多普勒效应时，观察者接收到的频率发生变化C．多普勒是在波源与观察者之间有相对运动时产生的D．多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的二、发生多普勒效应的几种情况【例题2】新型列车动车组速度可达300 km／h，与该车汽笛声的音调相比，(1)站在车前方路旁的人听起来音调(选填“偏高”或“偏低”)．站在车后方路旁的人听起来音调(选填“偏高”或“偏低”)．(2)迎面来的另一列车上的乘客听起来音调怎样?此时列车汽笛发出的音调变化了吗?(3)坐在新型列车动车组上一的乘客听起来音调怎样?【例3】公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波，如果该电磁波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的电磁波频率比发出时低，说明那辆轿车的车速() A．高于100 km/hB．低于100 km/hC．等于100 km/hD．无法确定三、多普勒效应的应用【例4】下面哪些应用是利用了多普勒效应( )A．利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度B．交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来时，根据接收到的频率发生的变化，就可知汽车的速度，以便于交通管理C．铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况D有经验的战士从炮弹飞行的尖叫声判断飞行炮弹是接近还是远去【课后练习】1.火车上有一个声源发出频率一定的乐音。
高中物理选修3-4教学设计2：12.5 多普勒效应教案
5 多普勒效应1.1立足教纲教参，确定教学方针《教师用书》明确说明如下1、只对多普勒效应做定性分析，使学生对多普勒效应有初步了解，注意不宜引申。
2、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受到频率的区别，这是学习本节的关键。
3、理解多普勒效应产生的原因并能简单的解释一些现象。
因此关于多普勒效应的教学，应该重在了解和应用，所以我认为一定不要讲的太难，只需让学生理解当波源接近和远离接收器时，接收到的频率会不一样，接近时频率高，远离时频率低即可；同时应该适当的多介绍一些多普勒效应的物理学史内容及实际应用，在讲解的同时应充分利用多媒体手段，使教学过程生动形象，易于理解，以获得最好的教学效果。
1.2 教学过程的具体流程【引入】提出问题：生活中存在这么一种现象，一辆汽车从身边疾驶而过，车上喇叭的音调有一个从高到低的突然变化；站在铁路旁边听列车的汽笛声也能够发现，列车迅速迎面而来时音调较高，而列车迅速离去时则音调较低。
为什么会发生这种情况？（图1）什么是多普勒效应：1842年，奥地利科学家多普勒（J.C.Doppler）带着女儿在铁道旁散步时也注意到了类似的现象，他经过认真的研究，发现波源和观察者互相靠近或者互相远离时，都会使观察者感到频率发生了变化，并且做出了相应的解释，因此人们把这种现象叫做多普勒效应。
【多普勒效应的定性分析】为了更好的了解多普勒效应，可以做这样一个模拟实验。
让一队人沿街行走，观察者站在街旁不动，每秒有9个人从他身边通过．这种情况下的“过人频率”是9人/秒（图2）；如果观察者逆着队伍行走，每秒和观察者相遇的人数增加，也就是频率增加（图3）；反之，如果观察者顺着队伍行走，频率降低（图4）．·通过上面的演示，可以得到怎样的结论？为了更科学的说明问题，用水波代替声波（都是机械波），做如下演示实验。
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5所示。
高中物理(人教版)选修3-4(学案课件)：第十二章 机械波 第五节 多普勒效应(1)
(2)因警车接收到的频率低，由多普勒效应知警车与轿
人 教
版
车在相互远离，而警车车速恒定又在后面，可判断轿车车
物 理
速比警车车速大，故该车超速．
(3)若该车以20m/s的速度行进时，此时警车与轿车在
相互靠近，由多普勒效应知反射回的频率应偏高.
第十二章 机械波
蝙蝠如果每秒钟发射50次超声波，每次发出100个频
观察者接收到的频率增大；如果二者远离，观察者接收到
的频率减小．
人
教
版
②在观察者运动的情况下，引起观察者接收频率的改 物
理
变，是由于观测到的完全波的个数增加或减少；在波源运
动的情况下，引起观察者接收频率的改变，是由于波距缩
短或伸长．
第十二章 机械波
特别提醒：
①多普勒效应是所接收到的波的频率与波源频率不同
版
物
(1)此现象属于
理
()
A．波的衍射
B．波的干涉
C．多普勒效应
D．波的反射
(2)若该路段限速为100km/h，则轿车是否超速？
(3)若轿车以20m/s的速度行进，反射回的频率应怎样
变化？
第十二章 机械波
答案：(1)C (2)超速 (3)偏高
解析：(1)巡警车接收到的电波频率比发出时低，此现
象为多普勒效应．
D．进行人体按摩，治疗神经痛等疾患
第十二章 机械波
答案：ABCD
解析：本题考查超声波特性及其应用．A、C是利用超
声波的穿透本领和反射特性．B、D是利用超声波在液体中
传播时的液压冲击特性．因而A、B、C、D均正确．
人 教
版
物
理
第十二章 机械波
人 教 版 物 理
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多普勒效应
问题导学
一、多普勒效应
活动与探究1
1．声音的音调由什么来决定？
2．多普勒效应中声源的频率发生变化了吗？
3．产生多普勒效应的原因是什么？
迁移与应用1
下列说法中正确的是（）
A．发生多普勒效应时，波源的频率变化了
B．发生多普勒效应时，观察者接收到的频率发生了变化
C．多普勒效应是在波源与观察者之间有相对运动时产生的
D．多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的
二、多普勒效应的应用
活动与探究2
1．公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波，结果该电磁波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的电磁波频率比发出时低。
若该路段限速为100 km/h，则该车是否超速？
2．列举多普勒效应在现实生活中的应用。
迁移与应用2
下列哪些应用是利用了多普勒效应（）
A．利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度
B．交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来时，根据接收到的频率发生的变化，就可知汽车的速度，以便于交通管理
C．铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况
D．有经验的战士从炮弹飞行的尖叫声判断飞行炮弹是接近还是远去
当堂检测
1．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．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
D．只有声波才可以产生多普勒效应
2．站在火车站台上的旅客听到路过的火车鸣笛声的音调变化情况，以下说法正确的是（）
A．当火车进站时，鸣笛声的音调变低
B．当火车进站时，鸣笛声的音调变高
C．当火车离站时，鸣笛声的音调变低
D．当火车离站时，鸣笛声的音调变高
3．a为声源，发出声波；b为接收者，接收a发出的声波。
a、b若运动，只限于在沿两者连线方向上，下列说法正确的是（）
A．a静止，b向a运动，则b收到的声频比a发出的高
B．a、b向同一方向运动，则b收到的声频一定比a发出的高
C．a、b向同一方向运动，则b收到的声频一定比a发出的低
D．a、b都向相互背离的方向运动，则b收到的声频比a发出的高
4．上课时老师将一蜂鸣器固定在教鞭一端后迅速水平旋转，蜂鸣器音调竟然忽高忽低变化，下列判断正确的是（）
A．旋转时蜂鸣器发出的频率变化了
B．由于旋转，改变了同学们听到的声音频率
C．蜂鸣器音调变高时，一定是向靠近观察者的方向运动
D．音调的忽高忽低是由波的干涉造成的
5．如图所示，在公路的十字路口东侧路边，甲以速度v1向东行走，在路口北侧，乙站在路边，一辆汽车以速度v2通过路口向东行驶并鸣笛，已知汽车笛声的频率为f0，车速v2＞v1。
甲听到的笛声的频率为f1，乙听到的笛声的频率为f2，司机自己听到的笛声的频率为f3，则此三人听到笛声的频率由高至低顺序为___________________。
答案：
课堂·合作探究
问题导学名师点津1
1．波源与观察者相对静止时，单位时间内通过观察者的波峰（或密部）的数目是一定的，观察者感觉到的频率等于波源振动的频率。
2．波源与观察者相互靠近时，单位时间内通过观察者的波峰（或密部）的数目增加，观察者感觉到的频率大于波源的频率，即感觉到的频率增加。
3．波源与观察者相互远离时，观察者感觉到的频率变小。
名师点津2
1．多普勒效应的应用很多，但基本原理都是利用波源与观察者相对运动时引起接收波数的变化。
2．无论什么情况，发生多普勒效应时，波源与观察者肯定有相对运动，二者相互靠近时，观察者接收到的频率变高，相互远离时，接收到的频率变低。
3．多普勒效应的产生不是取决于观察者距波源多远，而是取决于观察者相对于波源的运动速度的大小和方向。
活动与探究1：
1．答案：由频率决定，频率大则音调高，频率小则音调低。
2．答案：多普勒效应是在波源与观察者有相对运动时，观察者接收到的频率发生变化的现象。
其实波源的频率并没有发生变化，只是观察者感受到的频率发生了变化。
3．答案：声源完成一次全振动，向外发出一个波长的波，称为一个完全波。
频率表示单位时间内完成的全振动的次数。
因此波源的频率又等于单位时间内波源发出的完全波的个数。
观察者听到的声音的音调，是由观察者接收到的频率，即单位时间内接收到的完全波的个数决定的。
（1）波源和观察者相对介质都静止
观察者接收到的频率等于波源的频率。
（2）波源和观察者距离发生相对变化
观察者在单位时间内接收到的完全波的个数发生变化，即感觉到的频率发生变化。
波源与观察者如果相互靠近，观察者接收到的频率增大；二者如果相互远离，观察者接收到的频率减小。
迁移与应用1：BCD解析：该题考查对多普勒效应的理解。
当波源和观察者之间有相对运动时，会发生多普勒效应，C正确。
但波源的频率并没有发生变化，A错。
多普勒效应产生的本质是观察者接收到的频率不等于波源频率，它首先由奥地利科学家多普勒发现，B、D正确。
活动与探究2：
1．答案：因巡警车接收到的频率低，由多普勒效应知巡警车与轿车在相互远离，而巡警车车速恒定又在后面，可判断轿车车速比巡警车车速大，故该车超速。
2．答案：例如：多普勒雷达、多普勒超声波检查等。
其他应用同学们可以上网查找。
迁移与应用2：ABD解析：凡是波都具有多普勒效应，因此利用光波的多普勒效应便可以测定遥远天体相对于地球的运动速度，A选项正确。
被反射的电磁波，相当于一个运动的物体发出的电磁波，其频率发生变化，由多普勒效应可求出运动物体的速度，B选项正确。
铁路工人根据振动的强弱而对列车的运动作出判断，C选项错误。
炮弹飞行，与空气摩擦产生声波，人耳接收到的频率与炮弹运动方向有关，D选项正确。
选A、B、D。
【当堂检测】
1．C
2．BC解析：音调由频率决定，频率大时音调高，频率小时音调低，火车进站时旅客接收到的频率会变大，故音调变高，B项正确；火车离站时，旅客接收到的频率会变小，故音调会变低，C项正确。
3．A
4．BC解析：由多普勒效应知蜂鸣器的频率并没有发生变化，只是同学们感受到的频率发生了变化，当二者靠近时，听到的音调变高，故A错，B、C对。
当发生波的干涉时，是声音的强弱发生变化，而不是频率发生变化，故D错。
5．答案：f1＞f3＞f2
解析：由于v2＞v1，所以汽车和甲的相对距离减小，甲听到的频率变大，即f1＞f0；由于乙静止不动，则汽车和乙的相对距离增大，乙听到的频率变低，即f2＜f0；由于司机和汽车相对静止，所以司机听到的频率不变，即f3＝f0。
综上所述，三人听到笛声的频率由高至低顺序为f1＞f3＞f2。