多普勒效應(yīng)微課教學(xué)設(shè)計(jì)

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1、《多普勒效應(yīng)》微課教學(xué)設(shè)計(jì)課程名稱《大學(xué)物理》所屬學(xué)科物理學(xué)（0702）課題名稱《多普勒效應(yīng)》專業(yè)班級(jí)非物理學(xué)類(lèi)適用對(duì)象一年級(jí)本科生教師姓名尤明慧所屬學(xué)校吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)二○一四年十二月微課教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容多普勒效應(yīng)教學(xué)目的和要求1．知識(shí)和技能：①了解什么是多普勒效應(yīng)；②理解波源的頻率與觀察者接收頻率的區(qū)別；③定量分析三種情況下頻移的大??；④了解多普勒效應(yīng)的應(yīng)用實(shí)例。2．過(guò)程與方法：①通過(guò)實(shí)例感受多普勒效應(yīng)，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析和歸納的能力；②解釋多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力和思維能力。3．情感、態(tài)度與價(jià)值觀：①感受奇妙的物理現(xiàn)象

2、，感受人類(lèi)超凡的認(rèn)知能力；②了解人類(lèi)利用多普勒效應(yīng)所開(kāi)發(fā)的技術(shù)應(yīng)用，感受物理學(xué)研究的成就。重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：多普勒效應(yīng)的成因，定量計(jì)算頻移。難點(diǎn)：區(qū)分波源的頻率和觀察者的接收頻率。教學(xué)方法和手段教學(xué)方法：?jiǎn)l(fā)式教學(xué)、互動(dòng)式教學(xué)、直觀教學(xué)等；教學(xué)手段：課堂講授，多媒體課件等。主要參考資料《物理學(xué)》馬文蔚主編；《大學(xué)物理》李士軍主編；《普通物理學(xué)》程守誅主編；《大學(xué)基礎(chǔ)物理學(xué)》張三慧主編；《大學(xué)物理學(xué)》上海交通大學(xué)物理教研室編；《物理能力測(cè)量研究》續(xù)佩君著；《物理教學(xué)論》查有梁等著。教學(xué)進(jìn)程教學(xué)基本思路：●新課引入以測(cè)速儀引入課題：多普勒效應(yīng)。●講

3、授環(huán)節(jié)1.波源相對(duì)介質(zhì)靜止時(shí)，接收器相對(duì)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)：2.接收器相對(duì)介質(zhì)靜止時(shí)，波源相對(duì)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)；3.波源與接收器同時(shí)相對(duì)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)?！窠Y(jié)論回顧引課內(nèi)容，解釋原理。教學(xué)方法教學(xué)進(jìn)程教學(xué)思維【直觀教學(xué)】以超速罰單引入課題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣?！締l(fā)教學(xué)】找到問(wèn)題的切入點(diǎn)：兩個(gè)研究對(duì)象相對(duì)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)?！局v授教學(xué)】定量計(jì)算：接收器運(yùn)動(dòng)時(shí)接收到的頻率值。引言超速罰單——測(cè)速儀——多普勒效應(yīng)，切入新課講授。多普勒效應(yīng)這種效應(yīng)最早是由奧地利的物理學(xué)家多普勒散步時(shí)發(fā)現(xiàn)，火車(chē)由遠(yuǎn)及近時(shí)音調(diào)升高，由近及遠(yuǎn)時(shí)音調(diào)降低。概念：由于波源或接收器的相對(duì)介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)而引起探測(cè)的頻

4、率與波源發(fā)射的頻率不等的現(xiàn)象。生活中多普勒效應(yīng)的應(yīng)用很廣泛：各種汽笛聲（聲波多普勒效應(yīng)）。多普勒效應(yīng)適用于機(jī)械波、電磁波。對(duì)于兩個(gè)研究對(duì)象，有三種情況，分別討論一、波源相對(duì)介質(zhì)靜止，接收器相對(duì)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)回顧頻率：設(shè)波的速度為u，當(dāng)波源和觀察者都靜止不動(dòng)時(shí)，有。觀察者向著波源運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者的速度v0取為正，此時(shí)觀察者接收到的波頻率為遠(yuǎn)離時(shí)：當(dāng)觀察者向著波源運(yùn)動(dòng)時(shí)，接收到的頻率大于波源的頻率；相反，當(dāng)觀察者遠(yuǎn)離波源運(yùn)動(dòng)時(shí)，接收到的頻率小于波源的頻率。這個(gè)現(xiàn)象稱之為：多普勒頻移。經(jīng)驗(yàn)-直覺(jué)對(duì)物理事實(shí)做出直覺(jué)判斷。概念-實(shí)例對(duì)物理學(xué)習(xí)對(duì)象進(jìn)行聯(lián)想。理

5、論-應(yīng)用使新舊物理知識(shí)發(fā)生聯(lián)系。概念-外延運(yùn)用物理概念規(guī)律進(jìn)行演繹。對(duì)具體物理結(jié)論進(jìn)行概括。分析-綜合【直觀教學(xué)】通過(guò)多媒體播放波源運(yùn)動(dòng)時(shí)的情景?！締l(fā)教學(xué)】找到與第一種情況的區(qū)別：作為問(wèn)題的切入點(diǎn)?！净?dòng)教學(xué)】尋找情境，利用已講知識(shí)點(diǎn)帶動(dòng)學(xué)生自己分析?！局v授教學(xué)】定量計(jì)算：波源運(yùn)動(dòng)時(shí)接收到頻率值。【啟發(fā)教學(xué)】由已講兩種情況自己總結(jié)第三種情況的結(jié)論。二、接收器相對(duì)介質(zhì)靜止時(shí)，波源相對(duì)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)當(dāng)波源運(yùn)動(dòng)時(shí)，介質(zhì)中的波長(zhǎng)將發(fā)生變化，沿波源運(yùn)動(dòng)方向，波長(zhǎng)變短，而背離運(yùn)動(dòng)方向，波長(zhǎng)變長(zhǎng)。在波動(dòng)的傳播過(guò)程中，波長(zhǎng)是介質(zhì)中相位差為的兩個(gè)振動(dòng)狀態(tài)之間的距

6、離，而由于波源是運(yùn)動(dòng)的，它所發(fā)出的這兩個(gè)相位差為的振動(dòng)狀態(tài)，就是在不同的地點(diǎn)發(fā)出了，其中為聲源的運(yùn)動(dòng)速度。此時(shí)介質(zhì)中的波長(zhǎng)為此時(shí)觀察者接收到的波的頻率為相向運(yùn)動(dòng)時(shí)：遠(yuǎn)離運(yùn)動(dòng)時(shí)：波源向著觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)。觀察者接收到的頻率大于聲源的頻率；當(dāng)波離開(kāi)觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收到的頻率小于聲源的頻率。三、波源與接收器同時(shí)相對(duì)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)以兩者相向運(yùn)動(dòng)情況分析：此時(shí)觀察者接收到的頻率為所以遠(yuǎn)離時(shí)：當(dāng)觀察者與波源相向而行，觀察者接收到的頻率變大；當(dāng)觀察者與波源相背而行時(shí)，觀察者接收到的頻率變小。以上討論的是波源與觀察者沿著它們的連線運(yùn)動(dòng)情況，當(dāng)運(yùn)動(dòng)并不沿著兩者連

7、線時(shí)，運(yùn)動(dòng)速度向連線方向做投影即可。不僅機(jī)械波有多普勒效應(yīng)，電磁波也有多普勒效應(yīng)。類(lèi)比-分析選擇確定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。類(lèi)比-細(xì)節(jié)根據(jù)研究目的思考相關(guān)因素。已知-未知使新舊物理知識(shí)發(fā)生聯(lián)系。概念-外延運(yùn)用物理概念規(guī)律進(jìn)行演繹。分析-綜合對(duì)具體物理結(jié)論進(jìn)行概括。選擇確定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。類(lèi)比-分析對(duì)具體物理結(jié)論進(jìn)行概括。分析-綜合【啟發(fā)教學(xué)】通過(guò)所講理論知識(shí)，分析應(yīng)用-測(cè)速的實(shí)際情景?！締l(fā)教學(xué)】找到所利用的工作原理：兩種情況的運(yùn)動(dòng)特征作為問(wèn)題的切入點(diǎn)?！净?dòng)教學(xué)】尋找情境，利用已講知識(shí)點(diǎn)，舉一反三?！局v授教學(xué)】總結(jié)知識(shí)點(diǎn)歸納所學(xué)全部?jī)?nèi)容，多普勒效應(yīng)的

8、應(yīng)用：①交通：利用多普勒效應(yīng)測(cè)車(chē)速。例：一固定波源發(fā)出頻率為100kHz的超聲波，汽車(chē)迎面駛來(lái)，與波源安裝在一起的接收器接收到從車(chē)反射回來(lái)的超聲波頻率為110kHz，已知空氣中聲