Question

1．如图为一声速测量仪器的使用说明书实验装置图，阅读并回答．

（1）第一小组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第二小组想验证“温度越高，声速越大”，把铜铃固定放在甲的左边，然后加热甲乙之间的空气，则液晶显示屏的数值将变小．第三小组想验证“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变大而变大（三个空都选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（2）如图，已知s₁=20cm，s₂=86cm，液晶显示屏上显示：2.000，则此时声速约为多大．

Answer 1

分析 （1）由于乙和甲到铜铃的距离是不变的，所以乙接收到铃声的时间总是比甲晚一些；
声速与温度有关，温度越高，声速越大，所以在相同距离内，声音传播时间减少；
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；
（2）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）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；
甲和乙之间的距离一定，由于温度越高，声速越大，所以声音传播到甲和乙的时间都会减少，故时间差也会减少；
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（变大）；
（2）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=2.000×10^-3s，所以$\frac{{s}_{2}}{v}$-$\frac{{s}_{1}}{v}$=2.000×10^-3s，
代入数值，化简得v=$\frac{0.86m-0.20m}{2.000×1{0}^{-3}s}$=330m/s．
故答案为：（1）不变；变小；变大；
（2）此时声速约为330m/s．

点评 本题考查了速度有关方面的内容，弄清题意，确定等量关系是解答的基础．计算时要注意时间单位和路程单位的统一．