附近的火车站去活动，让学生留心观察当火车从远处疾驰而来时汽笛的声音，并同时注意火车远去的时候的汽笛声，并分组讨论其中的奥秘.［过程］1.同学们留心观察后发现：当火车疾驰而 来的时候，汽笛声音很尖，音调变高 ；当火车驶去时，汽笛声音低沉，音调变低.2.同学们都对这一现象感到好 奇，兴趣很浓，立刻投入到激烈的讨论当中.第一组：声音的音调是由物体振动的频率决定的，难道 汽笛的发声频率在变化吗？第二组：我们认为汽笛发声的频率不会变.第三组：难道是我们听到的频率 发生变化吗？第四组：若是 我们听到的频率发生了变化？有理论依据支持你的说法吗？火车的汽笛可以看作一个声源，当火车和观察者相对静止时，它发出来的声音的频率就是我们听到的声音的频率.例如：声源发出每秒2500次的 振动，听者就听到2500 Hz的音调，当声源和观察者之间都静止不动时，观察者听到声源发出的音调是不会变化的；当两者 之间发生相对运动时，火车运动人不动，听者听到声源发出的音调发生了变化. 当声源向观察者靠近时，观察者听到的声音频率为f′，声源的频率为ft和声源 的运动速度vt及声音在空气中的传播速度v有如下的关系：f′=ft 这种情况下，观察者听到的声音音调就比声源发出的音调要高.因为 ＞1.当声源远离观察者而去时，观察者听到声音频率为f″，它和ft、vt、v之间的关系为f″=ft 这样，观察者听到的声音，音调就比声源发出的音调要低了（因为 ＜1)假如声源没有运动，则vt=0，这样便有f′=f″=ft表示听者听到声音的音调与声源发出的音调是一样的.［结果］这一现象，首先是由奥地利的物理学家多普勒发现的，所以称为多普勒效应.这个效应就是说明这样一个事实：由声源和观察者之 间的相对运动，观察者感受到音调发生了变化，当两者相互接近时，观察者接受到的声音的音调要升高；相互离开时，观察者接收到的音调要降低.但是有多普勒效应发生时，声源本身发声的频率并没有发生变 化.老师最后指出：不仅声波传播时有多普勒效应，光波传播中也存在多普勒效应 .比如，天文学家接收到从遥远的星体来的光波频率有微小变化，利用多普勒效应来解释，就知道这个星体是向着地球还是背离地球运动着；同时从频率微小变化的量，可以计算出该星体的运动速度. |
