Question

4．如表是一些介質(zhì)中的聲速v（m/s）．

空氣（0℃）	331	冰	3230
空氣（15℃）	340	銅	3750
煤油（25℃）	1324	鋁	5000
水（常溫）	1500	鐵	5200

（1）聲音在介質(zhì)中的傳播速度有什么規(guī)律（寫出兩條）聲音在同種介質(zhì)中的傳播速度與溫度有關(guān)．聲音在固體中的傳播速度最快，在液體中的傳播速度次之，在氣體中傳播的較慢．
（2）回聲是常見的一種現(xiàn)象．人耳能辨別出回聲的條件是反射聲具有足夠大的響度，并且與原聲的時差須大于0.1秒．假如在溫度為15℃的環(huán)境中，人耳要將原聲和回聲區(qū)別開來，他到障礙物的距離是多大？
（3）在長為884m的金屬管的一端敲擊一下，在另一端先后聽到兩次聲音，兩聲相隔2.43s．聲音在金屬管中的傳播速度是多大？該金屬管可能是由什么材料制成的（此時溫度為15℃）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)進行分析，不同介質(zhì)中聲音傳播速度是不一樣的，而且溫度也是影響傳播速度的重要因素．
（2）求出人到障礙物的時間，知道聲速，利用公式s=vt求人到障礙物的距離．
（3）先利用v=$\frac{s}{t}$計算聲音在空氣中傳播的時間，求出在金屬管中的傳播時間，再利用速度公式求聲音在金屬管內(nèi)的傳播速度，對應(yīng)數(shù)據(jù)表找出金屬管的材料．

解答 解：
（1）由表格中的數(shù)據(jù)可知，根據(jù)兩次空氣中的聲速不同，得出結(jié)論：聲音在同種介質(zhì)中的傳播速度與溫度有關(guān)；根據(jù)固體、液體和氣體中的速度不同，得出結(jié)論：聲音在固體中的傳播速度最快，在液體中的傳播速度次之，在氣體中傳播的較慢．
（2）由題可知，聲音從人到障礙物用的時間至少為：
t=$\frac{1}{2}$×0.1s=0.05s，
由v=$\frac{s}{t}$得人到障礙物距離至少為：
s=vt=340m/s×0.05s=17m．
（3）由v=$\frac{s}{t}$得聲音在空氣中傳播的時間：
t₁=$\frac{s}{{v}_{1}}$=$\frac{884m}{340m/s}$=2.6s；
聲音在金屬管內(nèi)傳播速度快，所用時間較少，由題意可知，聲音在金屬管內(nèi)傳播的時間：
t₂=t₁-△t=2.6s-2.43s=0.17s；
聲音在金屬管內(nèi)傳播的速度：
v₂=$\frac{s}{{t}_{2}}$=$\frac{884m}{0.17s}$=5200m/s．
查表知：金屬管是鐵制成的．
答：（1）聲音在同種介質(zhì)中的傳播速度與溫度有關(guān)；聲音在固體中的傳播速度最快，在液體中的傳播速度次之，在氣體中傳播的較慢；
（2）人到障礙物距離為17m；
（3）聲音在金屬管中的傳播速度是5200m/s，該金屬管可能是由鐵制成的．

點評 本題考查了速度公式的應(yīng)用，求出聲音從人到障礙物用的時間是本題的關(guān)鍵．要學會分析數(shù)據(jù)表，得到物理規(guī)律；會用速度公式計算速度．