题目内容
【题目】有一天雷雨交加,同学们在物理实验室中利用“声速跟气温的关系图”进行下列探究活动.小单同学看见一个闪电尖叫起来,小挺同学看见闪电后又过4s听到了雷声.小挺同时也观察了实验室的温度计,室温为15℃,他们经过计算安慰小单同学,打雷处离他们很远,不要怕.
(1)求出打雷处离他们距离为多少?
(2)已知人耳能分清两个声音的时间间隔至少为0.1s,探究小组同学们都没有听到小单的尖叫声的回声,请你计算实验室墙壁离同学们的距离应满足什么条件?
(3)物理实践活动课上,同学们利用回声测声速.测得某一障碍物离他们173m,经过1s听到了回声,则此时声速为多少?请你利用声速跟气温的关系图,求出当时的气温.
【答案】
(1)
解:(1)温度是15℃,声音在空气中的传播速度v=340m/s, 由 可得,打雷处距人的距离:
s=vt=340m/s×4s=1360m
答:打雷处离他们距离为1360m.
(2)
解:声音从人传播到高墙所用的时间为:t=0.1s× =0.05s
声音在空气中的传播速度为:v=340m/s
实验室墙壁离同学们的距离:s=vt=340m/s×0.05s=17m
答:实验室墙壁离同学们的距离至少为17m;
(3)
解:t1= ×1s=0.5s, 此时声速
,根据声速跟气温的关系图可知,当时的气温是25℃.
答:此时声速为346m/s,当时的气温为25℃
【解析】(1)闪电和打雷是在空中同时发生的,之所以先看见闪电,后听到雷声,是因为光的传播速度远远大于声音的传播速度(340m/s),已知声音传播 了4s,根据公式s=vt可求人离打雷处多远.(2)回声是声波被反射回来形成的,人耳区分开原声和回声的最小时间是0.1s.如果小于0.1s,原声和 回声混合在一起,人耳不能分开;(3)已知障碍物离他们173m,经过1s听到了回声,利用速度公式可求得其速度,然后根据声速跟气温的关系图,可知当时的气温。
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