Question

【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．

Answer 1

【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。