题目内容

甲同学敲击金属管的一端，乙同学伏在金属管的另一端可听到两次响声，测得两次响声相隔时间是1.864s，若金属管长680m，空气中声速为340m/s，此时的气温约为15℃．求：
（1）阅读下表中一些介质中的声速，写出两条声音在介质中的传播速度有什么规律？
（2）敲击金属管的声音从管一端通过空气传到另一端的时间是多少s？
（3）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？
一些介质中的声速v/（m?s^-1）
空气（0℃） 331 冰 3230
空气（15℃） 340 铜 3750
煤油（25℃） 1324 铝 5000
水（常温） 1500 铁 5200

已知：两次响声相隔时间是△t=1.864s，金属管长s=680m，空气中声速为v₁=340m/s
求：（2）声音从管一端通过空气传到另一端的时间t₁=？；（3）声音在金属管中的传播速度v₂=？
解：（1）分析数据表得出声音在介质中传播速度的规律：
①一般情况下，声音在不同介质中的传播速度不同；
②声音在同种介质中的传播速度与温度有关；
③声音在固体中的传播速度比液体、气体中的大．
（2）由 v= $\text{[math]}$ 得：
敲击金属管的声音在空气中传播的时间是：
t₁= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =2s；
（3）声音在金属管内传播的时间：t₂=t₁-△t=2s-1.864s=0.136s；
声音在金属管内传播的速度：v₂= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =5000m/s．
查表知：金属管是铝制成的．
答：（1）声音在介质中的传播速度规律有：①一般情况下，声音在不同介质中的传播速度不同；②声音在同种介质中的传播速度与温度有关．
（2）敲击金属管的声音从管一端通过空气传到另一端的时间是2s；
（3）声音在金属管内传播的速度5000m/s；该金属管是由铝制成的．
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）先利用 v= $\text{[math]}$ 计算声音在空气中传播的时间；
（3）再结合时间差计算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．
点评：学会分析数据表，得到物理规律；会用速度公式计算速度和时间．基础性题目．