Question

12．上海衛(wèi)視以500MHz發(fā)射的信號頻率現(xiàn)場直播文藝晚會，小明在離演員30m處觀看，而北京的小剛同學(xué)在電視機(jī)前觀看同一節(jié)目（現(xiàn)場直播），已知信號從北京到上海的傳播距離是1460km．請你根據(jù)這一物理情境解決一下問題：
（1）小明和小剛哪一位先聽到演員的歌聲？
（2）小明和小剛是哪一位先看到演員的動作形象？
（3）上海衛(wèi)視發(fā)射的電磁波波長是多少？

Answer 1

分析 （1）已知觀小明和演員的距離，根據(jù)公式t=$\frac{s}{t}$可求聲音傳播的時(shí)間；從而得出結(jié)論；
（2）光也是一種波，傳播速度遠(yuǎn)大于聲速；
（3）頻率的電磁波速度是一定的，根據(jù)c=λf可知：λ=$\frac{c}{f}$，據(jù)此求出電磁波的波長．

解答 解：（1）在上海演播廳內(nèi)的小明是直接聽到演員的聲音，由v=$\frac{s}{t}$得，聲音傳到小明耳中的時(shí)間約為t₁=$\frac{{s}_{1}}{{v}_{聲}}$=$\frac{30m}{340m/s}$=0.088s；而在北京的小剛是通過無線電波聽到和看到演員的聲音和圖象的，聲音傳到耳中的時(shí)間約為t₂=$\frac{{s}_{2}}{{v}_{光}}$=$\frac{1.46×1{0}^{6}m}{3×1{0}^{8}m/s}$=0.005s，所以在北京的小剛先聽到聲音；
（2）光速與電磁波傳播速度相同，由于小明離演員更近，由t=$\frac{s}{v}$可知，小明先看到演員；
（3）電視信號的頻率f=500MHz=5×10⁸Hz，電磁波的傳播速度c=3×10⁸m/s，
由c=λf得，電視信號的波長λ=$\frac{c}{f}$=$\frac{3×1{0}^{8}m/s}{5×1{0}^{8}Hz}$=0.6m．
答：（1）小剛先聽到演員的歌聲；
（2）小明先看到演員的動作形象；
（3）上海衛(wèi)視發(fā)射的電磁波波長是0.6m．

點(diǎn)評 本題考查時(shí)間的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是判斷聲音傳播時(shí)間的大小，解題過程中要注意單位的換算，還要知道參與節(jié)目的方式．