Question

【題目】有一天雷雨交加，同學們在物理實驗室中利用“聲速跟氣溫的關系圖”進行下列探究活動．小單同學看見一個閃電尖叫起來，小挺同學看見閃電后又過4s聽到了雷聲．小挺同時也觀察了實驗室的溫度計，室溫為15℃，他們經過計算安慰小單同學，打雷處離他們很遠，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聲音的時間間隔至少為0.1s，探究小組同學們都沒有聽到小單的尖叫聲的回聲，請你計算實驗室墻壁離同學們的距離應滿足什么條件？

（3）物理實踐活動課上，同學們利用回聲測聲速．測得某一障礙物離他們173m，經過1s聽到了回聲，則此時聲速為多少？請你利用聲速跟氣溫的關系圖，求出當時的氣溫．

Answer 1

【答案】（1）打雷處離他們距離為1360m．

（2）實驗室墻壁離同學們的距離至少為17m；

（3）此時聲速為346m/s，當時的氣溫為25℃

【解析】

試題分析：（1）閃電和打雷是在空中同時發生的，之所以先看見閃電，后聽到雷聲，是因為光的傳播速度遠遠大于聲音的傳播速度（340m/s），已知聲音傳播了4s，根據公式s=vt可求人離打雷處多遠．

（2）回聲是聲波被反射回來形成的，人耳區分開原聲和回聲的最小時間是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，經過1s聽到了回聲，利用速度公式可求得其速度，然后根據聲速跟氣溫的關系圖，可知當時的氣溫．

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間為：t=0.1s×=0.05s

聲音在空氣中的傳播速度為：v=340m/s

實驗室墻壁離同學們的距離：s=vt=340m/s×0.05s=17m

（3）t1=×1s=0.5s，

此時聲速v1===346m/s，根據聲速跟氣溫的關系圖可知，當時的氣溫是25℃．

答：（1）打雷處離他們距離為1360m．

（2）實驗室墻壁離同學們的距離至少為17m；

（3）此時聲速為346m/s，當時的氣溫為25℃．