摘要：回声 声波在传播过程中遇到障碍物会反射回来的现象.如图4.2-8. 图4.2-8 说明 (1)声波在传播中遇到障碍物会发生以下情况:一部分声波在障碍物表面反射,另一部分声波有可能进入障碍物.被该物体吸收甚至穿过障碍物.我们能隔墙听到相邻房间中的声音就是这种情况, (2)不同的障碍物对声波的反射和吸收能力不同.通常.坚硬光滑的表面反射声波的能力强.松软多孔的表面吸收声波的能力强, (3)当两个声音传到入耳时间大于0.1s时.人耳就能分辨这两个声音.若小于0.1s则原声力强. 图4.2-9 [例5] 一列火车以38m／s的速度前进.在距某一隧道口600m处鸣笛.问当列车司机听到回声时.火车头距隧道口多远? 思路与技巧 解本题时要考虑:火车前进方向有驶向隧道口和驶离隧道口两种情况.如图4.2-10. 图4.2-10 火车由A→B所用时间t1与声波由A→O→B所用时间t2相等.然后由距离关系可列方程求解. 答案 当火车驶向隧道时如图甲设经t后听到回声 火车通过距离SAB＝v车t 声波通过的距离SAOB=v声t SAB+SAO＝2s v车t+v声t＝2s 解得 t==s=3.2s 火车通过距离 S＝v火t=38×3.2m＝121.6m 火车头离山洞 SBO＝m＝478.4m 当火车驶离隧道时.如图乙.设经t秒听到回声 SAB+SAOB＝2(S+SAB) v车t+v声t＝2(S+v车t) ∴ t=×=4s. SAB=v声t＝340×4m=1360m 火车头离山洞 SOB＝SAB+S＝1960m. 探究体验 探究问题 怎样测出声音在空气中的传播速度? 探究器材 卷尺.小铜锣.小槌.秒表.温度计 进行实验和收集证据 ①在室外选择一块空地上量出一段约 150-300 m的直线距离, ②如图4.2-11所示.你站在直线的一端.让你的同学携带小铜锣站在直线的另一端, ③让你的同学敲击小铜锣.当你看见他敲击小铜锣时按下秒表开始计时.当你听到铜锣声时立即停止计时, ④重复以上步骤几次, ⑤将测得的实验数据记录在下列表格中: 声音传播的距离/m 次序 声音传播的时间/s 声音传播的速度/m·s-1 声音在空气中传播速度的平均值/m·s-1 1 2 3 图4.2-11 探究评析 测量时按下秒表时刻对结果影响较大.注意眼疾手快.眼.耳.手并用.直线距离不能 .这样声音传播时间短.记录时间误差大. [例6] 图4.2-12是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图.面对迎面驶来的汽车.测速仪发出超声波脉冲信号.随后接收由汽车反射回来的信号.根据发出和接收到的信号间的时间差.测出汽车的运动速度.图4.2-12乙中p1.p2是测速仪发出的超声波信号.n1.n2是p1.p2由汽车反射回来的信号.设测速仪匀速扫描.p1.p2之间的时间间隔Δt＝1.0s.超声波在空气中传播的速度是v＝340m／s.若汽车是匀速行驶的.根据图乙分析:(1)从测速仪发出第一个超声波脉冲信号到接收到这个脉冲信号的反射信号共经过多长时间?(2)汽车在接收到p1.p2两个信号的反射信号的时间内前进的距离是多少?(3)汽车行驶的速度是多大? 图 4.2-12 思路与技巧 (1)由题设条件＝1s.其间共 30格.每小格表示s, (2)由图乙和＝12×s=0.4s.＝9×s=0.3s.＞.说明汽车是由右向左运动.即由A→B运动.如图丙则声波在AB间传播所用时间为tAB=(-)=0.05s.sAB=340×0.05=17m.如图4.2-13所示 图4.2-13 (3)如图4.2-14.发出p1信号后在A与汽车相遇.对应时刻为第一次相遇时刻A.发出p2信号后在B处与汽车相遇.对应时刻为第二次相遇时刻B.显然Δt=28×s=0.93s.故汽车速度为v===18.3m/s. 图4.2-14 答案 18.3m/s. 聊天室 话题:三音石上为什么能听到三次回声? 胖胖:我去过天坛公园.在回音壁的圆心处有一铺在地上的石块.站在它上面拍手或喊一声.可以听到三次回声.这是怎么回事? 老师:天坛回音壁高6m.直径65m.当人站在回音壁中心拍手时.声波同时到达圆形墙面又同时垂直反射会聚到圆心处. 第一次回声:声音从中心O到达墙面A第一次反射到中心处.声音通过路程为两个半径即射向墙面又反射到圆心:tOAO===0.2s. 第二次回声:声波到达O经墙面B第二次被墙面反射.到达圆心O.从听到第一次回声到听到第二次回声所用时间tOBO＝＝0.2s.同理听到第三次回声:从听到第二次到听到第三次所用时间为tOAO=0.2 s. 胖胖:都是0.2s.是以什么为记时起点? 老师:是以听到回声为记时起点.即在三青石击掌后.过0.2s听到第一次回声,再过0.2s听到第二次回声,再过0.2s听到第三次回声. 图4.2-15 三音石的回声现象 乐乐:若站在天坛回音壁第一块石板和第二块石板上能听到三次回音吗? 老师:听不到.只听到一次回声和二次回声. 快乐套餐

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