Question

11．如图是一个声速测量仪器的使用说明书和实验装置，请仔细阅读并作答．

（1）若把铜铃放在甲、乙的中点，则液晶显示屏的示数为0．
（2）一位同学将铜铃放到甲的左边，并与甲乙在一条直线上，则铜铃离甲越远，液晶显示屏的数值不变（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（3）一位同学想验证声速与气体内部压力的关系，把铜铃固定放在甲的左边，并与甲乙在一条直线上，然后在甲乙之间加压，发现液晶显示屏的数值变小，则声速随气体压力的增大而A．
A．变大        B．变小        C．不变             D．无法判断
（4）如图所示，已知S₁=20 cm，S₂=80 cm，若液晶显示屏上显示：1.875，请通过计算说明此时声速约为多少？

Answer 1

分析 （1）因为铜铃在甲、乙中点，则铜铃与甲、乙距离相等，时间相等；
（2）由于乙和甲的距离是不变的，所以乙接收到的时间总是比甲晚一定的时间；
（3）甲和乙之间的距离一定，液晶显示屏的数值变小，说明声音从甲到乙的时间减少，声速变大，所以声速随气体压力的增大而增大；
（4）设声速为v，利用速度公式和题中的时间差列出一个方程，就可以求解出声速．

解答 解：
（1）如果铜铃在甲、乙中点，则铜铃与甲的距离和与乙的距离是相等的，且由于声速相同，所以声音从铜铃到达甲、乙的时间相同，则时间差为0，故液晶屏的示数为0；
（2）因为铜铃与甲、乙在一条直线上，所以铜铃离乙的距离总是比甲正好远甲、乙间的距离，由于乙比甲远的距离是一定的，所以声音传到乙和甲的时间差是不变的；
（3）甲和乙之间的距离一定，液晶显示屏的数值变小，说明声音从甲到乙的时间减少，声速变大，所以声速随气体压力的增大而变大，故选A；
（4）设声速为v，则声音从铜铃传到甲的时间为：t₁=$\frac{{s}_{1}}{v}$，声音从铜铃传到乙的时间为：t₂=$\frac{{s}_{2}}{v}$；
由题意知：t₂-t₁=1.875×10^-3s，
所以$\frac{{s}_{2}}{v}$-$\frac{{s}_{1}}{v}$=1.875×10^-3s，
则v=$\frac{0.8m-0.2m}{1.875×1{0}^{-3}s}$=320m/s．
故答案为：（1）0；（2）不变；（3）A；（4）此时声速约为320m/s．

点评 本题考查了速度有关方面的内容，计算时要注意时间单位和路程单位的统一．