6.多普勒效应（表格式教学设计）物理教科版2019选择性必修第一册

该高中物理教学设计聚焦多普勒效应的现象、成因及应用，以高速公路测速装置提问导入，结合飞机轰鸣、火车汽笛等生活实例，通过视频演示与队伍人数类比，帮助学生建立波源与观察者相对运动影响接收频率的物理观念，梳理规律形成学习支架。 此资料突出核心素养融合，科学思维上用队伍模型简化相对运动分析，科学探究中设计实验并结合数字化设备，科学态度与责任方面联系雷达测速、医学彩超等应用。助力学生构建物理观念、提升科学思维与探究能力，教师教学有清晰流程和丰富实例，便于高效实施。

第6节 多普勒效应 年级 高二年级 学科 物理 教师 课题 第6节 多普勒效应 教学 目标 物理观念 理解多普勒效应的基本现象，能描述当波源与观察者存在相对运动时，接收到的频率发生变化的规律；掌握声波中多普勒效应的定性解释，了解其在光波中的表现形式（红移与蓝移）及科学意义。 科学思维 能运用波的传播模型和相对运动思想，分析并推导不同情形下接收频率的变化趋势；通过建立理想化模型（如匀速直线运动的波源），提升建模能力和逻辑推理水平。 科学探究 经历设计实验方案、观察现象、收集数据、归纳结论的完整探究过程，增强实证意识；利用传感器与数字化设备进行定量测量，发展现代实验技能。 科学态度 与责任 感受多普勒效应在雷达测速、医学超声、宇宙观测中的广泛应用，体会物理服务于社会的价值；培养严谨求实的科学态度，激发探索自然奥秘的兴趣与责任感。 教学 重难点 1.通过观察生活中的现象，知道什么是多普勒效应，理解多普勒效应的形成原因(重难点)。 2.了解多普勒效应在生活中的应用，会用多普勒效应解释一些物理现象(重点)。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 教师：到2018年年底，我国高速公路通车里程已达14.26万千米，位列世界第一。为保障交通安全，交管部门安装了大量的监控测速装置。你知道测量车速的原理吗? 学生课前预习。 新课讲授 一、多普勒效应 教师：（播放视频）请同学们注意听飞机声音如何变化？说说这是为什么呢？ 学生：飞机飞近时，轰鸣声越来越尖锐，因为听到的声音频率高了；飞机飞远时，轰鸣声越来越嘶哑，因为听到的声音频率低了。 教师：（播放视频）。 波源和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叫做多普勒效应。同学们能用一个直观的例子来解释多普勒效应吗？ 学生：可以用如图的例子来解释多普勒效应。 观察者静止不动，数经过的队伍中的人数，每分钟假设有30个人经过。 f测＝f源 当观察者逆着队伍行走时，数经过的队伍中的人数，每分钟将大于30个人经过。 f测>f源 当观察者与队伍同向行走且速度比队伍的小时，数经过的队伍中的人数，每分钟将小于30个人经过。 f测<f源 教师：这个例子非常直观。下面我们再来观看视频，加深对多普勒效应的理解。 师生：共同归纳多普勒效应的有关知识 1.定义：波源和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叫做多普勒效应。 2.特点 （1）观察者与波源均相对于介质静止时：f测＝f源 （2）观察者与波源相互接近时：f测>f源 （3）观察者与波源相互远离时：f测<f源 3.理解 （1）多普勒效应是观察者接收到的波的频率发生了变化，而波源发出的波的频率并没有改变。 （2）多普勒效应是波特有的现象。不仅机械波，电磁波和光波也会发生多普勒效应。 学生观看视频，回答问题。 新课讲授 二、多普勒效应的应用 教师：有经验的铁路工人可以从火车的汽笛声判断火车的运动方向和快慢；有经验的战士可以从炮弹飞行时的尖叫声判断飞行的炮弹是接近还是远去，如何判断？ 学生：根据声音频率变化的规律来判断。当声源接近时：听到的音调会变高（频率升高）；当声源远离时：听到的音调会变低（频率降低）。 教师：交通警察手中雷达测速仪利用多普勒效应测速，什么原理？ 学生：雷达测速仪：交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波（通常是红外线），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。 教师：医疗上，利用超声波的多普勒效应，可以测量心脏血流速度，为诊断提供重要依据。将超声波辐射到体内，它被流动的血液反射，回波发生频率的变化，根据频率变化量可得出血液流速信息 ；再给血流信号加上色彩，显示在屏幕上，即可实时观察体内血流状态，这就是现在所说的彩色超声波检测仪，简称彩超。 学生结合教材，思考并回答问题。 课 堂 练 习 1.关于多普勒效应，下列说法正确的是(　　) 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．当观察者和波源速度相同时，会发生多普勒效应 D．只有声波才能发生多普勒效应 答案　B 解析　当波源与观察者之间有相对运动且两者间距发生变化时会发生多普勒效应，而观察者与波源速度相同时，两者不发生相对运动，不会产生多普勒效应，选项C错误；发生多普勒效应时，观察者接收到的频率发生了变化，而波源的频率并没有改变，故选项A错误，B正确；多普勒效应不仅适用于声波，也适用于其他类型的波，如光波或电磁波，选项D错误． 2.上课时老师将一蜂鸣器固定在教鞭一端，然后使蜂鸣器迅速水平旋转，同学们听到蜂鸣器音调竟然忽高忽低变化，下列判断正确的是(　　) A．旋转时蜂鸣器发声的频率变化了 B．由于旋转，改变了同学们听到的声音频率 C．蜂鸣器音调变低时，一定是向学生的方向运动 D．音调的忽高忽低是由波的干涉造成的 答案　B 解析　旋转过程中，声源(蜂鸣器)与同学们的距离有时近，有时远，发生多普勒效应，D错误；蜂鸣器发出声波的频率不变，只是同学们听到的声音频率变化了，A错误，B正确；当蜂鸣器远离学生时，听到声音的频率变小即音调变低，C错误． 3.(多选)关于多普勒效应的应用，下列说法中正确的是(　　) A．发现星系谱线的“红移”现象 B．利用多普勒效应可以从火车的鸣笛声中判断其运动方向 C．利用多普勒效应可以判断遥远的天体相对地球的运动速度 D．目前在技术上人们只能利用声波发生的多普勒效应 答案　ABC 解析　星系谱线的“红移”现象的发现是多普勒效应在天体运动中的应用，选项A正确；利用多普勒效应可以从火车的鸣笛声中判断其运动方向，这是多普勒效应在机械运动中的应用，选项B正确；利用多普勒效应可以判断遥远的天体相对地球的运动速度，这是多普勒效应在天体运动中的应用，选项C正确；人们已可以利用电磁波的多普勒效应进行各种测量，故D错误． 课 堂 小 结 在本节课的教学中,通过生活实例引出多普勒效应,容易引起学生的学习兴趣,激发学生的主动探究欲。声波看不见、摸不着,通过视频或演示来形象直观地解释多普勒效应的形成过程,能够帮助学生加深对多普勒效应的理解。 板 书 设 计 第6节 多普勒效应 一、多普勒效应 1.定义：波源和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叫做多普勒效应。 2.特点 （1）观察者与波源均相对于介质静止时：f测＝f源。 （2）观察者与波源相互接近时：f测>f源。 （3）观察者与波源相互远离时：f测<f源。 3.理解 （1）多普勒效应是观察者接收到的波的频率发生了变化，而波源发出的波的频率并没有改变。 （2）多普勒效应是波特有的现象。不仅机械波，电磁波和光波也会发生多普勒效应。 二、多普勒效应的应用 （1）利用多普勒测速仪测速。 （2）利用超声波测血流速度。 （3）利用光波的频率变化，计算星球靠近或远离我们的速度。 作业 布置 1.完成教材课后作业：“自我评价”。 2.配套分层作业。 教学反思 生活中的很多现象都与多普勒效应有关,这些感性认识为学生学习多普勒效应做了很好的铺垫。教师利用图片、视频等资源,将抽象内容直观化,弱化了学科知识点的难度。尤其是在学习波源与观察者之间的相对运动是如何影响接收者接收到的频率时,通过视频和演示攻克了学生思维上的难点。最后,再利用多普勒效应的应用实例,解释生活中多普勒效应的用途,从而使学习的内容与实际生活产生联系,做到学以致用。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $