Question

【題目】有一天雷雨交加，同學(xué)們?cè)谖锢韺?shí)驗(yàn)室中利用“聲速跟氣溫的關(guān)系圖”進(jìn)行下列探究活動(dòng)．小單同學(xué)看見一個(gè)閃電尖叫起來(lái)，小挺同學(xué)看見閃電后又過(guò)4s聽到了雷聲．小挺同時(shí)也觀察了實(shí)驗(yàn)室的溫度計(jì)，室溫為15℃，他們經(jīng)過(guò)計(jì)算安慰小單同學(xué)，打雷處離他們很遠(yuǎn)，不要怕．

（1）求出打雷處離他們距離為多少？

（2）已知人耳能分清兩個(gè)聲音的時(shí)間間隔至少為0.1s，探究小組同學(xué)們都沒有聽到小單的尖叫聲的回聲，請(qǐng)你計(jì)算實(shí)驗(yàn)室墻壁離同學(xué)們的距離應(yīng)滿足什么條件？

（3）物理實(shí)踐活動(dòng)課上，同學(xué)們利用回聲測(cè)聲速．測(cè)得某一障礙物離他們173m，經(jīng)過(guò)1s聽到了回聲，則此時(shí)聲速為多少？請(qǐng)你利用聲速跟氣溫的關(guān)系圖，求出當(dāng)時(shí)的氣溫．

Answer 1

【答案】（1）打雷處離他們距離為1360m．

（2）實(shí)驗(yàn)室墻壁離同學(xué)們的距離至少為17m；

（3）此時(shí)聲速為346m/s，當(dāng)時(shí)的氣溫為25℃

【解析】

試題分析：（1）閃電和打雷是在空中同時(shí)發(fā)生的，之所以先看見閃電，后聽到雷聲，是因?yàn)楣獾膫鞑ニ俣冗h(yuǎn)遠(yuǎn)大于聲音的傳播速度（340m/s），已知聲音傳播了4s，根據(jù)公式s=vt可求人離打雷處多遠(yuǎn)．

（2）回聲是聲波被反射回來(lái)形成的，人耳區(qū)分開原聲和回聲的最小時(shí)間是0.1s．如果小于0.1s，原聲和回聲混合在一起，人耳不能分開；

（3）已知障礙物離他們173m，經(jīng)過(guò)1s聽到了回聲，利用速度公式可求得其速度，然后根據(jù)聲速跟氣溫的關(guān)系圖，可知當(dāng)時(shí)的氣溫．

解：（1）溫度是15℃，聲音在空氣中的傳播速度v=340m/s，

由v=可得，打雷處距人的距離：

s=vt=340m/s×4s=1360m．

（2）聲音從人傳播到高墻所用的時(shí)間為：t=0.1s×=0.05s

聲音在空氣中的傳播速度為：v=340m/s

實(shí)驗(yàn)室墻壁離同學(xué)們的距離：s=vt=340m/s×0.05s=17m

（3）t1=×1s=0.5s，

此時(shí)聲速v1===346m/s，根據(jù)聲速跟氣溫的關(guān)系圖可知，當(dāng)時(shí)的氣溫是25℃．

答：（1）打雷處離他們距離為1360m．

（2）實(shí)驗(yàn)室墻壁離同學(xué)們的距離至少為17m；

（3）此時(shí)聲速為346m/s，當(dāng)時(shí)的氣溫為25℃．