Question

【題目】港北中學物理興趣小組的同學為了比較聲音在不同介質中傳播速度是否相同準備了如下實驗：安排小明在一根充滿水的鐵管一頭準備敲擊，讓小華在水管的另一頭仔細聽（已知在當天氣溫條件下聲音在鋼鐵中的速度是5000m/s，在水中是1500m/s，空氣中為300m/s）。

（1）若敲擊后小華只聽見一次聲音，于是他得出結論，聲音在固體、液體、氣體中傳播速度相同，你認為他的結論_____（正確/錯誤）。

（2）小張通過翻閱資料查出，人耳區分出兩個聲音的時間間隔為0.1s，只需改進一下實驗就能聽見3次聲音，他的改進措施是_____。

（3）若要小華能區分出在水中傳播和在空氣中傳播的聲音的話水管長度至少要_____ m。

Answer 1

【答案】錯誤用足夠長的水管實驗37.5

【解析】

（1）人耳朵區分兩個聲音的時間間隔是0.1s，所以敲擊后小華只聽見一次聲音，是由于聲音通過不同介質的傳播時間差小于0.1s導致的，故人耳朵不能區分，小華的觀點是錯誤的；

（2）若想人能聽到3次聲音，即必須使得水管足夠長，即聲音通過水、鐵管和空氣的傳播時間間隔大于0.1s即可；

（3）假設鐵管的長度是s米，故聲音通過空氣的傳播時間是：

；

聲音通過水的傳播時間是：

；

根據題意得：，

解得：。