Question

20．有一天雷雨交加，同學(xué)們?cè)谖锢韺?shí)驗(yàn)室中進(jìn)行聲速探究活動(dòng)．小紅同學(xué)看見(jiàn)一個(gè) 閃電叫了起來(lái)，小亮同學(xué)看見(jiàn)閃電后又過(guò)了5s 聽(tīng)到雷聲．若打雷區(qū)域的氣溫為21℃．小 亮同學(xué)利用聲速與氣溫的關(guān)系圖，查圖獲得聲速經(jīng)過(guò)計(jì)算后安慰小紅同學(xué)，打雷處離他們 很遠(yuǎn)，不要怕．
（1）求出打雷處離他們距離為多少？
（2）物理實(shí)踐活動(dòng)課上，同學(xué)們利用回聲測(cè)聲速．測(cè)得某一障礙物離他們173m，經(jīng)過(guò)1s 聽(tīng)到了回聲，則此時(shí)聲速為多少？請(qǐng)你說(shuō)出當(dāng)時(shí)的氣溫（并用“×”在聲速與氣溫 的關(guān)系圖中標(biāo)明）．

Answer 1

分析 （1）閃電和打雷是在空中同時(shí)發(fā)生的，之所以先看見(jiàn)閃電，后聽(tīng)到雷聲，是因?yàn)楣獾膫鞑ニ俣冗h(yuǎn)遠(yuǎn)大于聲音的傳播速度（340m/s），已知聲音傳播了4s，根據(jù)公式s=vt可求人離打雷處多遠(yuǎn)．
（2）已知障礙物離他們173m，經(jīng)過(guò)1s聽(tīng)到了回聲，利用速度公式可求得其速度，然后根據(jù)聲速跟氣溫的關(guān)系圖，可知當(dāng)時(shí)的氣溫．

解答 解：（1）溫度是21℃，聲音在空氣中的傳播速度v=343.6m/s，
由v=$\frac{s}{t}$得，
打雷處距人的距離：s=vt=343.6m/s×5s=1718m；
（2）t₁=$\frac{1}{2}$×1s=0.5s，
此時(shí)聲速v₁=$\frac{{s}_{1}}{{t}_{1}}$=$\frac{173m}{0.5s}$=346m/s，根據(jù)聲速跟氣溫的關(guān)系圖可知，當(dāng)時(shí)的氣溫是25℃，
如圖：．
答：（1）打雷處離他們距離為1718m．
（2）此時(shí)聲速為346m/s，當(dāng)時(shí)的氣溫為25℃，如上圖．

點(diǎn)評(píng) 此題考查了有關(guān)速度公式的應(yīng)用．首先要掌握速度的計(jì)算公式及其變形公式．同時(shí)還考查了聲音在空氣中的傳播速度．此題的（3）有一定的拔高難度，看懂聲速跟氣溫的關(guān)系圖是解題的關(guān)鍵．