Zjawisko Dopplera - ćwiczenia

Uwaga.
Moje doświadczenie wskazuje na fakt, że uczniowie najlepiej rozumieją wzór na zjawisko Dopplera na przykładzie taśmociągu na który jeden pracownik nakłada cegły, a drugi je odbiera. Analizując oddalanie się lub przybliżanie pracowników można świetnie wytłumaczyć ten temat.

Konspekt lekcji fizyki dla klasy 2 Technikum
Temat lekcji: Zjawisko Dopplera – rozwiązywanie zadań.

Czas: 45 min.

Cel główny: Umiejętność stosowania poziomu natężenia oraz zjawiska Dopplera do obliczania zadań

Cele operacyjne:
- zna wielkości fizyczne występujące w ogólnym wzorze na zjawisko Dopplera,
- wie, jak dostosować wzór do rozwiązania konkretnego zadania,
- potrafi wyznaczyć poszczególne wielkości występujące w zjawisku Dopplera,
- potrafi analizować wyniki zadań.

Metoda: praktyczna (ćwiczenia w rozwiązywaniu zadań), problemowe (analizowanie wyników)

Pomoce dydaktyczne: komputer, projektor multimedialny, animacja komputerowa, podręcznik, zbiór zadań z fizyki, tablica

TOK LEKCJI

Faza przygotowawcza
1. Czynności porządkowo - organizacyjne.
2. Podanie tematu lekcji.
3. Powtórzenie wiadomości teoretycznych z poprzednich lekcji:
- podstawowe pojęcia i ich interpretacja (prędkość dźwięku, częstotliwość fali akustycznej),
- jednostki opisujące w/w wielkości?
4. Podanie celu lekcji?

Faza realizacji
5. Przedstawienie zjawiska Dopplera na przykładach (dźwięk karetki pogotowia w mp3, animacja komputerowa, rysunek z taśmociągiem)
6. Podanie definicji oraz ogólnego wzoru na zjawisko Dopplera.
7. Rozwiązanie prostego zadania przez ochotnika z pomocą nauczyciela.
8. Analiza wyniku.
9. Podanie treści kolejnego zadania.
10. Ochotnik rozwiązuje zadanie na tablicy, reszta klasy w zeszytach – porównywanie wyników.
11. Analiza wyniku i ocena ochotnika.
12. Rozwiązywanie bardziej złożonego zadania z pomocą nauczyciela.
13. Analiza wyniku i ocena ochotnika.

Faza podsumowująca
14. Powtórzenie podstawowych zasad rozwiązywania zadań ze zjawiskiem Dopplera.
15. Podanie zadania domowego – przygotowanie do powtórzenia wiadomości.

Przykładowe zadania do lekcji:

Zadanie 1
Na zajęciach WF pani Irena biegnie z szybkością 3m/s w kierunku Ali, używając gwizdka wydającego dźwięk o częstotliwości 2750Hz. Oblicz częstotliwość dźwięku, który usłyszy Ala?

Odp. 2774,5Hz

Zadanie 2
Do lokomotywy jadącej z szybkością 36km/h zbliża się jadący w przeciwną stronę po równoległych torach pociąg z szybkością 30m/s. Lokomotywa wysyła sygnał dźwiękowy o częstotliwości 700Hz. Oblicz częstotliwość słyszaną przez pasażerów?

Odp. 784,85Hz

Zadanie 3
Syrena wozu policyjnego wydaje dźwięk o f=10kHz. Z jaką szybkością oddala się samochód policyjny od stojących na przystanku ludzi, jeśli słyszą dźwięk o częstotliwości 9300Hz?

Odp. 92,1km/h

Zadanie 4
Karetka pogotowia, poruszająca się z szybkością 90km/h, wydając dźwięk o częstotliwości 8,5kHz, zbliża się do rowerzysty jadącego naprzeciw z szybkością 4m/s. Oblicz częstotliwość dźwięku słyszanego przez rowerzystę?

Odp. 9282,5Hz