Question

20．有一天雷雨交加，同學們在物理實驗室中進行聲速探究活動．小紅同學看見一個 閃電叫了起來，小亮同學看見閃電后又過了5s 聽到雷聲．若打雷區(qū)域的氣溫為21℃．小 亮同學利用聲速與氣溫的關系圖，查圖獲得聲速經(jīng)過計算后安慰小紅同學，打雷處離他們 很遠，不要怕．
（1）求出打雷處離他們距離為多少？
（2）物理實踐活動課上，同學們利用回聲測聲速．測得某一障礙物離他們173m，經(jīng)過1s 聽到了回聲，則此時聲速為多少？請你說出當時的氣溫（并用“×”在聲速與氣溫 的關系圖中標明）．

Answer 1

分析 （1）閃電和打雷是在空中同時發(fā)生的，之所以先看見閃電，后聽到雷聲，是因為光的傳播速度遠遠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．
（2）已知障礙物離他們173m，經(jīng)過1s聽到了回聲，利用速度公式可求得其速度，然后根據(jù)聲速跟氣溫的關系圖，可知當時的氣溫．

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，
此時聲速v₁=$\frac{{s}_{1}}{{t}_{1}}$=$\frac{173m}{0.5s}$=346m/s，根據(jù)聲速跟氣溫的關系圖可知，當時的氣溫是25℃，
如圖：．
答：（1）打雷處離他們距離為1718m．
（2）此時聲速為346m/s，當時的氣溫為25℃，如上圖．

點評 此題考查了有關速度公式的應用．首先要掌握速度的計算公式及其變形公式．同時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系圖是解題的關鍵．