登录
例4 一些介质中的声速如下表所示。
(1)分析表格中的信息,推断声速大小可能跟哪些因素有关(只需写出两种),并写出依据。
因素1:
依据:
因素2:
依据:
(2)设海水温度为$25\ °\mathrm{C}$,在海面用超声测位仪向海底竖直发射声波,经过$t=2\ \mathrm{s}$后接收到回波,根据公式
(1)分析表格中的信息,推断声速大小可能跟哪些因素有关(只需写出两种),并写出依据。
因素1:
介质的温度
;依据:
声音在不同温度的空气中传播速度不同,温度越高,声速越大
。因素2:
介质的种类
;依据:
声音在不同的介质中传播速度不同
。(2)设海水温度为$25\ °\mathrm{C}$,在海面用超声测位仪向海底竖直发射声波,经过$t=2\ \mathrm{s}$后接收到回波,根据公式
$s=\dfrac{1}{2}vt$
,可以计算出海水深度为1 531
m。答案
(1)介质的温度 声音在不同温度的空气中传播速度不同,温度越高,声速越大 介质的种类 声音在不同的介质中传播速度不同
(2)$s=\dfrac{1}{2}vt$ 1 531
(2)$s=\dfrac{1}{2}vt$ 1 531
解析
【分析】
要解决这道题，第(1)问需对比表格中不同条件下的声速数据，找出影响声速的因素：观察空气在不同温度下的声速变化，可得到与温度相关的因素；对比不同介质（如空气、海水）的声速，可得到与介质种类相关的因素。第(2)问需明确超声测位仪的声波是往返传播，总时间为2s，因此海水深度是声波单程的距离，利用回声测距公式计算即可。
【解析】
(1) 分析表格数据：① 空气在0℃、15℃、25℃时声速分别为331m/s、340m/s、346m/s，说明声速与介质的温度有关，依据是不同温度的空气中声速不同，温度越高声速越大；② 空气、海水、铁等不同介质的声速不同，说明声速与介质的种类有关，依据是声音在不同介质中传播速度不同。
(2) 超声测位仪发射的声波从海面到海底再返回，总时间t=2s，因此海水深度为声波单程传播的距离，公式为$s=\dfrac{1}{2}vt$。代入25℃海水中的声速v=1531m/s，t=2s，得$s=\dfrac{1}{2}×1531\ \mathrm{m/s}×2\ \mathrm{s}=1531\ \mathrm{m}$。
【答案】
(1) 介质的温度；声音在不同温度的空气中传播速度不同，温度越高，声速越大；介质的种类；声音在不同的介质中传播速度不同 (2) $s=\dfrac{1}{2}vt$；1531
【知识点】
声速的影响因素；回声测距
【点评】
本题围绕声速的影响因素和回声测距展开，属于初中物理基础题型，重点考查学生从表格提取信息的能力和对回声测距原理的理解，难度适中。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，第(1)问需对比表格中不同条件下的声速数据，找出影响声速的因素：观察空气在不同温度下的声速变化，可得到与温度相关的因素；对比不同介质（如空气、海水）的声速，可得到与介质种类相关的因素。第(2)问需明确超声测位仪的声波是往返传播，总时间为2s，因此海水深度是声波单程的距离，利用回声测距公式计算即可。
【解析】
(1) 分析表格数据：① 空气在0℃、15℃、25℃时声速分别为331m/s、340m/s、346m/s，说明声速与介质的温度有关，依据是不同温度的空气中声速不同，温度越高声速越大；② 空气、海水、铁等不同介质的声速不同，说明声速与介质的种类有关，依据是声音在不同介质中传播速度不同。
(2) 超声测位仪发射的声波从海面到海底再返回，总时间t=2s，因此海水深度为声波单程传播的距离，公式为$s=\dfrac{1}{2}vt$。代入25℃海水中的声速v=1531m/s，t=2s，得$s=\dfrac{1}{2}×1531\ \mathrm{m/s}×2\ \mathrm{s}=1531\ \mathrm{m}$。
【答案】
(1) 介质的温度；声音在不同温度的空气中传播速度不同，温度越高，声速越大；介质的种类；声音在不同的介质中传播速度不同 (2) $s=\dfrac{1}{2}vt$；1531
【知识点】
声速的影响因素；回声测距
【点评】
本题围绕声速的影响因素和回声测距展开，属于初中物理基础题型，重点考查学生从表格提取信息的能力和对回声测距原理的理解，难度适中。
【难度系数】
0.7
