初中物理尖子生自主招生培优讲义版块2 声现象 专题2-2 声音的传播速度问题 （学生版） .docVIP

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专题2-2声音的传播速度问题

知识·解读

一、产生：声音是由于物体的振动产生的。

二、声音是以声波的形式向四周传播。

大量的实验表明：声音的传播需要物质，物理学中把这样的物质叫做介质；

传声的介质即可以是气体、固体，也可以是液体；真空不能传声。

三、总结

1、声速是描述声音传播快慢的物理量，它的大小等于声音在每秒内传播的距离。

2、声速大小与介质的种类和介质的温度有关。15℃时空气中的声速是340m/s。

3、回声：声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来而形成的。如果回声到达人耳比原声晚0.1s以上，人耳能把回声跟原声区分开来；回声到达人耳比原声晚不足0.1s，最终回声和原声混在一起使原声加强。

二级结论：人耳能把回声跟原声区分开来，障碍物距听者至少为17m(空气中的声速为340m/s)。

典例·解读

例1、若声音在海水中的传播速度为1500m/s，利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波，到接受回声所用时间为4s，那么该处海洋的深度为多少？

【答案】

【答案】3000m．

【解析】超声波从海面到海底用的时间：t=×4s=2s，

该处海水的深度：h=vt=1500m/s×2s=3000m．

答：海洋中该处的深度是3000m．

例2、一辆汽车以15m/s的速度正对山崖行驶，鸣笛后2s听到回声，问：

（1）鸣笛处距山崖离多远？（2）听到回声时，距山崖多远？

【答案】

【答案】（1）355m；（2）325m．

【解析】（1）在t=2s的时间内，车行驶的距离：s1=v1t=15m/s×2s=30m，

声音传播的距离：s2=v2t=340m/s×2s=680m，

设司机鸣笛时车到山崖的距离为s，

则：2s=s1+s2，所以s===355m，

（2）司机听到回声车距山崖的距离：s′=s-s1=355m-30m=325m．

答：（1）鸣笛处距山崖离355m；（2）听到回声时，距山崖325m

培优·训练

一、选择题

1、人耳能分清前后两个声音的时间间隔应大于0.1s，据此，要想听到回声，人离障碍物的距离应（?）

A.大于17mB.小于17mC.大于34mD.小于34m

2、2015年1月，科学家在南极洲发现一个陨石凹坑，形状如圆形平底锅，如图所示．小明在圆心A点大喊一声，经过6s听到回声．设空气中声速为340m/s，圆形凹坑的直径为（）

A.510mB.1020mC.2040mD.4080m

第2题图第3题图

3、马航客机MH370失联后，中国派出多艘舰船到南太平洋海域进行水下搜寻，其中用到“超声测位仪”，其原理如图所示，发射器向某一方向发射超声波，在发射的同时开始计时．超声波在传播途中碰到障碍物被反射，接收器收到反射波就停止计时．设某次搜寻中计时器记录的时间为t，（已知电磁波在空中和海水中的传播速度分别为C1和C2；声波在空中和海水中的速度分别为V1和V2）则发射点与水中疑似物之间距离为（）

A、B、C、D、

二、填空与阅读题

1、在百米赛跑中，甲、乙两个记时员，分别从看到发令枪冒烟和听到枪声开始记时同一运动员的成绩，则______记录的成绩较准确；若甲记录的成绩为11.3s，则乙记录的成绩约为______s（保留整数）．

2、一辆长280m的火车驶向一座高山要进入隧道，司机鸣笛后2s钟听到回声，若火车的行驶速度为20m/s，则鸣笛时火车离高山距离为______m，听到回声后还需______s火车全部进入隧道．

3、阅读短文，回答问题：

声呐

光波在水中衰减较快，一般水下几十米深处光线就很差，电磁波在水中衰减也很快，而且波长越短，损失越大，即使用大功率的低频电磁波，也只能传播几十米．然而，声波在水中传播的衰减就小得多，在深海中爆炸一个几千克的炸弹，在两万公里外还可以收到信号。

2009年2月，法国核潜艇“凯旋”号和英国核潜艇“前卫”号在大西洋相撞一潜艇“遭受撞击和刮伤”，另一潜艇“声纳罩部分”严重受损．均配备先进声呐系统的两艘核潜艇，竟将“几百万分之一”的相撞机率变为现实。经调查，双方发生碰撞的原因之一可能是为了减少自身发出的噪音而关闭了声呐系统。

声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备，是水声学中应用广泛的一种重要装置。

声呐能够向水中发射声波，声波的频率大多在10kHz﹣30kHz之间，由于这种声波的频率较高，可以形成较强指向性。声波在水中传播时，如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标，就会被反射回来，反射回来的声