Question

6．某同学郊游时，遇到大雷阵雨．他注意到一道闪电过后，听到的是连续的“轰隆隆”的雷声．（空气中的声速是340m/s）
（1）请你从此现象中提出一个物理问题；
（2）他看到某次闪电时立即计时，经3s后才听到雷声，试计算该同学距闪电处多远？
（3）声速与和传播介质、介质温度有关，声音在海水中的传播速度是1530m/s，某探测船利用声呐从海面处垂直向海底发射超声波，经0.6s接收到反射回来的声音信号．估算海底障碍物到海面的距离是多少？

Answer 1

分析 （1）声音传播的速度远低于光传播的速度，所以人们一般先看到闪电，后听到雷声．
（2）已知声速与声音的传播时间，由速度公式的变形公式可以求出闪电发生处到该同学的距离；
（3）声音的传播速度与介质性质、介质温度有关；由速度公式的变形公式求出超声波的路程，然后求出障碍物到海面的距离．

解答 解：
（1）人先看到闪电，后听到雷声，说明光速比声速快．声音传播的速度也不是固定的，它和传播介质有关，在固体中传播速度较快，在液体次之，在气体中速度最慢．
同时，声音传播速度与温度有关，温度越高，传播速度越快．可提出问题：光速比声速快吗？
（2）由v=$\frac{s}{t}$得闪电发生处到该同学的距离：
s=vt=340m/s×3s=1020m；
（3）由v=$\frac{s}{t}$得超声波传播的路程：
s′=v′t=1530m/s×0.6s=918m，
障碍物到海面的距离：
h=$\frac{s′}{2}$=$\frac{918m}{2}$=459m；
答：（1）问题：光速比声速快吗？
（2）该同学距闪电处1020m；
（3）海底障碍物到海面的距离是459m．

点评 本题考查学生对声音传播速度的概念判断，同时要求掌握速度公式的计算，主要要对总距离除以2．