微專題2-2聲音的傳播速度問題知識·解讀一、產生：聲音是由于物體的振動產生的。二、聲音是以聲波的形式向四周傳播。大量的實驗表明：聲音的傳播需要物質，物理學中把這樣的物質叫做介質；傳聲的介質即可以是氣體、固體，也可以是液體；真空不能傳聲。三、總結1、聲速是描述聲音傳播快慢的物理量，它的大小等于聲音在每秒內傳播的距離。2、聲速大小與介質的種類和介質的溫度有關。15℃時空氣中的聲速是340m/s。3、回聲：聲音在傳播過程中遇到障礙物被反射回來而形成的。如果回聲到達人耳比原聲晚0.1s以上，人耳能把回聲跟原聲區分開來；回聲到達人耳比原聲晚不足0.1s，最終回聲和原聲混在一起使原聲加強。二級結論：人耳能把回聲跟原聲區分開來，障礙物距聽者至少為17m(空氣中的聲速為340m/s)。典例·解讀例1、若聲音在海水中的傳播速度為1500m/s，利用回聲定位原理從海面豎直向海底發射超聲波，到接受回聲所用時間為4s，那么該處海洋的深度為多少？【答案】【答案】3000m．【解析】超聲波從海面到海底用的時間：t=×4s=2s，該處海水的深度：h=vt=1500m/s×2s=3000m．答：海洋中該處的深度是3000m．例2、一輛汽車以15m/s的速度正對山崖行駛，鳴笛后2s聽到回聲，問：（1）鳴笛處距山崖離多遠？（2）聽到回聲時，距山崖多遠？【答案】【答案】（1）355m；（2）325m．【解析】（1）在t=2s的時間內，車行駛的距離：s1=v1t=15m/s×2s=30m，聲音傳播的距離：s2=v2t=340m/s×2s=680m，設司機鳴笛時車到山崖的距離為s，則：2s=s1+s2，所以s===355m，（2）司機聽到回聲車距山崖的距離：s′=s-s1=355m-30m=325m．答：（1）鳴笛處距山崖離355m；（2）聽到回聲時，距山崖325m培優·訓練一、選擇題1、人耳能分清前后兩個聲音的時間間隔應大于0.1s，據此，要想聽到回聲，人離障礙物的距離應（

）A.大于17mB.小于17mC.大于34mD.小于34m2、2015年1月，科學家在南極洲發現一個隕石凹坑，形狀如圓形平底鍋，如圖所示．小明在圓心A點大喊一聲，經過6s聽到回聲．設空氣中聲速為340m/s，圓形凹坑的直徑為（）A.510mB.1020mC.2040mD.4080m第2題圖第3題圖3、馬航客機MH370失聯后，中國派出多艘艦船到南太平洋海域進行水下搜尋，其中用到“超聲測位儀”，其原理如圖所示，發射器向某一方向發射超聲波，在發射的同時開始計時．超聲波在傳播途中碰到障礙物被反射，接收器收到反射波就停止計時．設某次搜尋中計時器記錄的時間為t，（已知電磁波在空中和海水中的傳播速度分別為C1和C2；聲波在空中和海水中的速度分別為V1和V2）則發射點與水中疑似物之間距離為（）A、B、C、D、二、填空與閱讀題1、在百米賽跑中，甲、乙兩個記時員，分別從看到發令槍冒煙和聽到槍聲開始記時同一運動員的成績，則______記錄的成績較準確；若甲記錄的成績為11.3s，則乙記錄的成績約為______s（保留整數）．2、一輛長280m的火車駛向一座高山要進入隧道，司機鳴笛后2s鐘聽到回聲，若火車的行駛速度為20m/s，則鳴笛時火車離高山距離為______m，聽到回聲后還需______s火車全部進入隧道．3、閱讀短文，回答問題：聲吶光波在水中衰減較快，一般水下幾十米深處光線就很差，電磁波在水中衰減也很快，而且波長越短，損失越大，即使用大功率的低頻電磁波，也只能傳播幾十米．然而，聲波在水中傳播的衰減就小得多，在深海中爆炸一個幾千克的炸彈，在兩萬公里外還可以收到信號。2009年2月，法國核潛艇“凱旋”號和英國核潛艇“前衛”號在大西洋相撞一潛艇“遭受撞擊和刮傷”，另一潛艇“聲納罩部分”嚴重受損．均配備先進聲吶系統的兩艘核潛艇，竟將“幾百萬分之一”的相撞機率變為現實。經調查，雙方發生碰撞的原因之一可能是為了減少自身發出的噪音而關閉了聲吶系統。聲吶是利用水中聲波對水下目標進行探測、定位和通信的電子設備，是水聲學中應用廣泛的一種重要裝置。聲吶能夠向水中發射聲波，聲波的頻率大多在10kHz﹣30kHz之間，由于這種聲波的頻率較高，可以形成較強指向性。聲波在水中傳播時，如果遇到潛艇、水雷、魚群等目標，就會被反射回來，反射回來的聲波被聲吶接收，根據聲信號往返時間可以確定目標的距離。聲吶發出聲波碰到的目標如果是運動的，反射回來的聲波（下稱“回聲”）的音調就會有所變化，它的變化規律是：如果回聲的音調變高，說明目標正向聲吶靠攏；如果回聲的音調變低，說明目標遠離聲吶．請回答以下問題：（1）關于聲吶所發出的波下列說法正確的是_______；A．電磁波

B．超聲波

C．次聲波

D．光波（2）人能夠感受到聲吶發出的波的頻率范圍是_______kHz到_______kHz；（3）停在海水中的潛艇A監測到離它7500m的潛艇B，并持續監控潛艇B，接到潛艇B反射回來的聲波頻率是變高的，且測出潛艇B的速度是20m/s，方向始終在潛艇A、B的連線上，經一分鐘后潛艇B與潛艇A的距離變為_______m；（4）下列有關說法不正確的是_______。

A．聲吶系統是通過發射聲波來定位的B．關閉聲吶系統是在聲源處控制噪聲C．刮傷的痕跡是潛艇之間摩擦力作用的結果D．潛艇做成流線型是為了減小在水里航行時受到的壓強。三、計算題1、為了監督司機遵守限速規定，交管部門在公路上設置了固定測速儀，如圖所示，汽車向放置在道路中間的測速儀勻速駛來，測速儀向汽車發出兩次短促的（超聲波）信號。第一次發出信號到測速儀接收到信號用時0.5s，第二次發出信號到測速儀接收到信號用時0.3s，若發出兩次信號的時間間隔是0.9s，超聲波的速度是340m/s，汽車的速度是m/s（超聲波速度是340m/s）2、汽車行駛的正前方有一座高山，汽車以12m/s的速度行駛，汽車鳴笛2s后，司機聽到回聲，設聲音在空氣中傳播速度為340m/s．問：（1）汽車在2s內行駛了多少路程？（2）司機聽到回聲時汽車距離山有多遠？3、如圖甲為廣清高速上一個距離傳感器發出和接收超聲波檢測汽車速度的示意圖．

（1）已知超聲波的速度為340m/s，某次檢測車速時，傳感器發出至接收超聲波信號用了0.4s，超聲波信號遇到汽車時，汽車與傳感器之間的距離是多少m？（2）如果將距離傳感器與計算機連接，可以將物體運動的距離(s)—時間(t)圖象顯示在計算機的屏幕上．利用傳感器測得某一汽車在平直公路上運動的距離(s)—時間(t)圖象如圖乙所示，請在圖丙中畫出汽車運動的速度(v)—時間(t)圖象．（3）如圖丁所示，從標志牌上看，在遵守交通規則的前提下，從標志牌到清遠，勻速行駛的汽車最快需用多少h才能到達清遠？4、一輛汽車以30m/s的速度向山崖前進，司機鳴笛后繼續前進，5s后聽到回聲，求司機聽到回聲時汽車距山崖的距離．（聲音在空氣中的傳播速度是340m/s）5、架噴氣式飛機的速度是聲速的1.5倍，飛行高度為2720m，水平方向飛行．當你聽到飛機在頭頂上方轟鳴時，抬頭觀看，飛機已飛到你前方多遠水平距離的地方？6、有兩艘潛艇一前一后，兩者相距L，且兩者始終保持相同的速度v同向前進．后艇的水下聲納系統發出聲音信號，到達前面的艇時立即被反射回來．已知聲音信號在水中傳播的速度為v0．（1）證明：后艇從發出信號到接收到反射回來的信號的時間為：t=（2）通過對t=2（3）如果從純數學的角度來說，當v=v0時，t=2v0Lv

微專題2-2聲音的傳播速度問題例1、【答案】3000m．【解析】超聲波從海面到海底用的時間：

t=×4s=2s，

該處海水的深度：

h=vt=1500m/s×2s=3000m．

答：海洋中該處的深度是3000m．例2、【答案】（1）355m；（2）325m．【解析】（1）在t=2s的時間內，車行駛的距離：s1=v1t=15m/s×2s=30m，

聲音傳播的距離：s2=v2t=340m/s×2s=680m，

設司機鳴笛時車到山崖的距離為s，

則：2s=s1+s2，所以s===355m，（2）司機聽到回聲車距山崖的距離：s′=s-s1=355m-30m=325m．答：（1）鳴笛處距山崖離355m；（2）聽到回聲時，距山崖325m．培優·訓練一、選擇題1A2C3B二、填空與閱讀題1、乙112、360；30．3、（1）B（2）1020（3）6300（4）D三、計算題1、42.52、(1)680(2)3283、（1）68（2）略（3）0.75h4、775m5、4080m．6、（1）因L一定，兩艘潛艇保持相同的速度υ同向前進．信號向前面的艇傳播時，相對前面潛水艇的速度為：v0-v，到達前面潛水艇的時間為t1=Lv0-v，信號返回時，相對后潛水艇的速度為：v0+v，到達后潛水艇的時間為：t2=Lv0+v．

則總時間為t=t1+t2，代入整理得t=Lv0-v+Lv0+v=2v0Lv20-v2；（2）由t=2v0Lv20-v2=2Lv

0-v2v0得，當v=0時，v0-v2v0的值最大，則t最小，這說明當兩潛水艇靜止時，后潛水艇從發出信號到接收到反