【一等奖】从汽车驶过喇叭声音的变化调查到多普勒效应分析　　

九龙坡区重庆外国语学校  唐一宁　　

指导教师: 申立丽　　

一.提出问题：当一辆车按着喇叭迎面驶来并离开，听到的喇叭声音会变化吗？会如何变化？什么因素导致喇叭声音的变化呢？
二.做出假设：1.车迎面驶来听到的喇叭声音越来越高亢，而车按着喇叭离去的喇叭声越来越低沉；2..车迎面驶来听到的喇叭声音越来越低沉，而车按着喇叭离去的喇叭声越来越高亢；3.车迎面驶来和离去喇叭发出的声音无明显变化.影响因素：1.可能与汽车喇叭的声音大小有关 2.可能与记录者与马路的距离有关 3.可能与车速有关
三.实验器材：车一号 车二号 车三号（三辆车分别为不同型号）
四.实验进行：
一切准备就绪，实验轰轰烈烈地开始啦～
    首先是车一号，在同一平直路段，按着喇叭开过来，经过我们几个小伙伴身边，一直按着喇叭向远处驶去共四次。第一次记录者们离马路较近，车速控制在25码；第二次记录者们离马路较近，车速控制在　40码　；第三次记录者们离马路较远，车速控制在　25码　；第四次记录者们离马路较远，车速控制在　40码　。每次测试结束后大家分别记录　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　所听到的声音变化。

接下来是车二号，重复车一号所有动作，几个小伙伴各自记录声音变化。

最后是车三号，重复车二号所有动作，几个小伙伴各自记录声音变化。

调查全部结束后，大家综合了自己记录的结果：

由图可看出，大家的记录结果大致相同，没有太大的出入。
五.实验结果
    通过多次实验比较，可大致得出结论：1.当一辆车按着喇叭迎面驶来并离开，听到的喇叭声音会变化。2.车迎面驶来听到的喇叭声音越来越高亢，而车按着喇叭离去的喇叭声越来越低沉。3.因每辆车型号不同，因此喇叭声音大小会有所差异；尽管记录者们每组实验中1、2次测试和3、4次测试离马路的距离不同，且每一组测试中1、3次测试和2、4次测试车速有变化，但最终结果多与结果2相符，因而喇叭声音变化情况与汽车喇叭的声音大小、与记录者与马路的距离、与车速均无关。
六、查阅资料 
    以上喇叭声音的变化情况可通过多普勒效应解释。
  多普勒效应指出，波在波源移向观察者接近时接收频率变高，而在波源远离观察者时接收频率变低。主要内容为物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面，波被压缩，波长变得较短，频率变得较高（蓝移blue shift）；在运动的波源后面时，会产生相反的效应。波长变得较长，频率变得较低（红移red shift）；波源的速度越高，所产生的效应越大。

多普勒效应
    多普勒效应在我们生活中同样有广泛的用途。声波的多普勒效应同样可以用于医学的诊断，也就是我们平常说的彩超；交通警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，根据反射波的频率变化的多少就能知道车辆的速度；多普勒效应在航空方面也有很大用途，可运用多普勒效应理论分析飞机的所在位置……　　

七、结合实际分析
  查阅资料后结合理论分析，我们发现喇叭声音高低的变化是由于振源与观察者之间存在着相对运动，使观察者听到的声音频率不同于振源频率的现象，也就是频移现象。因为声源相对于观测者在运动时，观察者所听到的声音会发生变化。当喇叭声离人较远时，波长较长，频率较低，因而喇叭声较低沉；当车从人前方驶过时，波被压缩，声波波长变得较短，频率变得较高，因而喇叭声较高亢；当喇叭声从观察者身旁驶远时，声波波长又变长，频率变低，因而喇叭声又变得低沉。
  由此可见物理世界的神奇奥秘，任何一个原理都能为我们生活所用。物理源于生活，生活源于物理，让我们去探索更多的物理知识并学以致用，为人类和整个世界贡献出自己的一份力!  　　

点评：该文章从探究汽车喇叭声音的变化到多普勒效应的分析，探究问题突出，方案设计合理，通过查阅资料回应实验探究问题。学生仔细观察的态度、认真探究的精神可嘉。但文章在题目、实验的数据等还有待考证。