题文

假定有前后两次声音传到人的耳朵里，如果这两次声音到达人耳的先后时间间隔大于（或等于）0.1s，人耳就能够把这两次声音分辨开．也就是说，如果两次声音传到人耳的时间间隔不足0.1s，人耳就只能听到一次声音． 某农村中学8年级课外活动小组的同学为了体验声音在不同介质是传播速度不同的物理现象，他们请一位同学在输送水的直铁管道（充满水）上敲击一下，使铁管发出清脆的声音，其余同学沿铁管分别在不同位置耳朵贴近铁管听声．实验结束以后，A同学说自己只听到一次响声；B同学说自己听到两次响声；C同学说自己听到三次响声．已知声音在空气中的传播速度是v气=340m/s，在水中的传播速度是v水=1700m/s，在钢铁中的传播速度是v铁=5100m/s．请你通过计算说明：在铁管上某处敲响一次，A、B、C三位同学的位置到敲击点的距离各在什么范围内？（请写出计算过程和对结论的分析过程）

题型：问答题  难度：中档

答案

声音到达人耳的先后顺序（传声物质）依次是：铁、水、空气．设声音传播的距离为S． 要分辨（相邻的）空气和水传来的声音，应有： S1 340m/s - S1 1700m/s ≥0.1s，解得：S1≥42.5m； 要分辨（相邻的）水和铁传来的声音，应有： S2 1700m/s - S2 5100m/s ≥0.1s，解得：S2≥255m； 要分辨（相邻的）空气和铁传来的声音，应有： S3 340m/s - S3 5100m/s ≥0.1s，解得：S3≥36.4m． 结论：C同学与敲击点处的距离：SC≥255m时，三种物质传播的声音到达听音者的时间间隔均等于或大于0.1s，能听到三次敲击声． B同学与敲击点处的距离：255m＞SB≥36.4m时，水和空气传播的时间间隔等于或大于0.1s（可以分辨）； 空气和铁传播的时间间隔等于或大于0.1s（可以分辨）；水和铁传播的声音到达听音者的时间间隔小于0.1s（不能区分）； A同学与敲击点处的距离：SA＜36.43m时，任意两种物质传播的声音到达听音者的时间间隔均小于0.1s，只能听到一次敲击声．

据专家权威分析，试题“假定有前后两次声音传到人的耳朵里，如果这两次声音到达人耳的先..”主要考查你对  声速，密度公式的应用  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

声速密度公式的应用

考点名称：声速

• 声速：
  

  定义	声音存介质中每秒传播的距离叫声速，用v表示
  计算公式	s=vt，其中
  单位	米／秒(m／s)，读做米每秒
  常数	v=340m／s(15℃的空气中)
  影响因素	介质种类。一般情况下，v固>v液>v气 介质温度。声速随温度的升高而增大，温度每升高1℃，声音在空气中每秒传播的距离增加约0．6m。当空气中不同Ⅸ域的温度有区别时，声音的传播路线是向着低温方向的。如上方的温度低，声音就向上传播，此时，高处的人容易听到低处的声音

•  在常见物质中的传播速度：
  

  物质名称	传播速度v/m﹒s-1
  空气	340
  水	1500
  钢铁	5200
  松木	3320
  玻璃	5000-6000

• 声速与气温的关系：
      气温影响空气的密度，气温高，空气的密度小，声波在传播的过程中受到的阻碍小，所以声速较大，因此声音由声源发出后不一定沿直线传播。晴天的中午，地表迅速升温，地表附近的气温比上一层气温高，声音在地表的传播比上层快，于是在地面上发出的声音向四周传播时是向上拐弯的。

考点名称：密度公式的应用

• 密度公式的应用：
  （1）利用m=ρV求质量；利用V=m/ρ求体积
  
  （2）对于密度公式，还要从以下四个方面理解
  ①同种物质，在一定状态下密度是定值，它不随质量大小或体积大小的改变而改变。当其质量（或体积）增大几倍时，其体积（或质量）也随着增大几倍，而比值是不变的。因此，不能认为物质的密度与质量成正比，与体积成反比；
  ②具有同种物质的物体，在同一状态下，体积大的质量也大，物体的体积跟它的质量成正比；
  ③具有不同物质的物体，在体积相同的情况下，密度大的质量也大，物体的质量跟它的密度成正比