Question

4．如表是一些介质中的声速v（m/s）．

空气（0℃）	331	冰	3230
空气（15℃）	340	铜	3750
煤油（25℃）	1324	铝	5000
水（常温）	1500	铁	5200

（1）声音在介质中的传播速度有什么规律（写出两条）声音在同种介质中的传播速度与温度有关．声音在固体中的传播速度最快，在液体中的传播速度次之，在气体中传播的较慢．
（2）回声是常见的一种现象．人耳能辨别出回声的条件是反射声具有足够大的响度，并且与原声的时差须大于0.1秒．假如在温度为15℃的环境中，人耳要将原声和回声区别开来，他到障碍物的距离是多大？
（3）在长为884m的金属管的一端敲击一下，在另一端先后听到两次声音，两声相隔2.43s．声音在金属管中的传播速度是多大？该金属管可能是由什么材料制成的（此时温度为15℃）．

Answer 1

分析 （1）根据表格中的数据进行分析，不同介质中声音传播速度是不一样的，而且温度也是影响传播速度的重要因素．
（2）求出人到障碍物的时间，知道声速，利用公式s=vt求人到障碍物的距离．
（3）先利用v=$\frac{s}{t}$计算声音在空气中传播的时间，求出在金属管中的传播时间，再利用速度公式求声音在金属管内的传播速度，对应数据表找出金属管的材料．

解答 解：
（1）由表格中的数据可知，根据两次空气中的声速不同，得出结论：声音在同种介质中的传播速度与温度有关；根据固体、液体和气体中的速度不同，得出结论：声音在固体中的传播速度最快，在液体中的传播速度次之，在气体中传播的较慢．
（2）由题可知，声音从人到障碍物用的时间至少为：
t=$\frac{1}{2}$×0.1s=0.05s，
由v=$\frac{s}{t}$得人到障碍物距离至少为：
s=vt=340m/s×0.05s=17m．
（3）由v=$\frac{s}{t}$得声音在空气中传播的时间：
t₁=$\frac{s}{{v}_{1}}$=$\frac{884m}{340m/s}$=2.6s；
声音在金属管内传播速度快，所用时间较少，由题意可知，声音在金属管内传播的时间：
t₂=t₁-△t=2.6s-2.43s=0.17s；
声音在金属管内传播的速度：
v₂=$\frac{s}{{t}_{2}}$=$\frac{884m}{0.17s}$=5200m/s．
查表知：金属管是铁制成的．
答：（1）声音在同种介质中的传播速度与温度有关；声音在固体中的传播速度最快，在液体中的传播速度次之，在气体中传播的较慢；
（2）人到障碍物距离为17m；
（3）声音在金属管中的传播速度是5200m/s，该金属管可能是由铁制成的．

点评 本题考查了速度公式的应用，求出声音从人到障碍物用的时间是本题的关键．要学会分析数据表，得到物理规律；会用速度公式计算速度．