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1、八、多普勒效应八、多普勒效应教案教案教学目的教学目的 1了解多普勒效应这种现象 2能运用多普勒效应解释一些物理现象 教具教具 计算机模拟 教学过程教学过程 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 f 和波源的真实频率 f 一般并不相同,这种现象称为多 普勒效应火车入站,笛声较高,火车出站,笛声较低,就是这种现象 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
2、源,均以介质为参照系【板书】 二、多普勒效应成因 【板书】 设波速 v100m/s,波源频率 f100 Hz,则周期 T0.01s,vT1m在波源,观察者若相对介质静止时,则在 t1s 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 t1s 里,观察者从 A 到 B 位置(课本图 1036)感受到的波为:n(vv人)t(10010)1110 个,这样观察者感受到的频率(f110Hz)就比波源的 频率(f100Hz)要高如果观察者是远离波源运动,则在 t 1s 里,观察者从
3、 A 到 C 位置,感受到的波的个数为:h(vv人)t(10010)190 个,这样观察者感受到的频率(f90Hz)就比波源的频率(f100Hz)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100 m/s和 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】 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: vv源10010110m/s,因此观察者在 t1s里感受到的波有 110 个,所以观察者感受到的频率(f110Hz)比波源的频率 (f100Hz)要高,课本图 1037 所示要注意的是,在波源运动
4、过程中,波速 实际上并没有改变,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,使之波长变短了的缘故,如图 1026 所示同理,如果波源 远离观察者,则观察者感受到的频率就会比波源的频率要低 【板书】 3波源、观察者同时相对介质运动可思考讨论一下(多普 勒效应将更加明显) 作业 复习本节内容 参考题参考题 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当火车进站鸣笛时,我们可听到的声调: A越来越高 B不高 C越来越低沉 D不知声速和火车车速,不能判断 *3当火车驶近时,观察者觉得它的汽笛的基音比驶去时高一个音(即频 率高到 9/8 倍),设声速为 v340m/s,求火车速率 说明说明 当波源与观察者有相对运动时,如果二者相互接近,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天津市武清区杨村一中 郎荣福郎荣福 王维群王维群