专题2.6 声现象计算类问题处理（拓展）-2022-2023学年八年级物理上册同步（及拓展）学讲练（人教版）

第二章 声现象 专题2.6 声现象计算题处理（拓展） 声现象计算题处理思维方法 一、理解以下几个声学概念 1.声速：声音在介质中的传播速度简称声速。声速跟介质的种类和温度有关，声音在15℃空气中的传播速度是340m/s，在真空中的传播速度为0m/s。 （1）声速的计算公式是 （2）声速的单位是m/s 2.回声：由于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，此时障碍物到听者的距离至少为17m。 （1）利用回声可以测定海底深度、冰山距离、敌方潜水艇的远近. （2）测量方法是：测出发出声音到受到反射回来的声音讯号的时间t，查出声音在介质中的传播速度v，则发声点距物体 3.物体振动的周期与频率 （1）周期：物体完成1次全振动所需要的时间叫做周期。 （2）频率：物体在1s时间内完成全振动的次数，叫做频率。 （3）周期与频率的关系 用T表示物体振动的周期、f表示频率，则 其中频率单位是Hz，周期单位是s。 二、掌握声学计算题类型和解决办法 类型1：声与光的问题 这类计算，关键是抓住声与光运动的路程s相同，所用的时间t不同，但由于光速远远大于声速，且日常问题涉及的路程不长。因此，光传播所用的时间常可忽略不计，故声传播所用时间近似等于看到光后与听到声音的时间间隔即 （V是声音传播速度）。 类型2：声音在不同介质中传播的计算问题 此类计算首先要明确声音在两种不同介质中通过相同路程L所用的时间不同，声音在介质1中传播快（设速度 V1），所用时间t 1少，声音在介质2中传播慢（设速度V2），所用时间 t2多，两次听到的时间间隔△t= t2-t 1 即△t= 类型3：回声问题的计算 这一类问题，一定要注意产生回声时，声运动的路程是声源发声时（声源不动）距障碍物距离的二倍，从声源到听到回声所用时间为 t，声速为v, 则声源发声时（声源不动）距障碍物距离。 对于此类较复杂的问题，是发声体或反射体在运动，这时除考虑声音往返的路程外，还应注意声物运动的时间相同。解题时应先画一草图，把声音传播与物体运动情况勾画起来，然后根据图形分析它所运动的路程、时间，再找出结合点，列出关系式，最后求解。 类型4：求解发声频率的计算问题 利用周期与频率的关系T=1/f解决。 用T表示物体振动的周期，单位是s，f表示频率，单位是Hz。 【例题1】下表是某些介质中的声速v （1）分析表格的信息，推断声速大小可能跟哪些因素有关？（只须写出两种）依据是什么？ ________________________，_________________________________； ________________________，_________________________________。 （2）设海水温度为25℃，在海面用超声测位仪向海底垂直发射声波，经过2s后收到回波，根据公式，计算出海水深度为_____________ （3）真空中声速是______________________ 【例题2】（2021安徽）利用地震波中纵波和横波的传播速度不同可以监测震源的位置。图示两条直线分别表示这两种波从震源开始传播的距离(s)与所用时间(t)的关系，若测得这两种波先后到达某监测站的时间间隔为10s，则震源到该监测站的距离为（　　） A. 25km B. 50km C. 75km D. 100km 【例题3】飞机在空中水平匀速飞行，徐冰同学站在水平地面上，用学习过的光学、力学知识，测量飞机的飞行速度，以及声音在空气中的传播速度，当他听到飞机的声音从头顶正上方传来时，发现飞机在他前上方与地面成37º角的方向，如图所示，已知h=2052m，飞机从头顶正上方到达他前上方与地面成37º角的位置时用时6s。求飞机的速度以及声音在空气中的传播速度（直角三角形一个角为37º时，三个边的长度之比为3︰4︰5）。 一、选择题 1．为了监督司机遵守限速规定，交管部门在公路上设置了固定测速仪，如图所示，汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的（超声波）信号。超声波经汽车反射并返回测速仪，第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s，第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s，若测速仪发出两次信号的时间间隔是1.05s，超声波的速度是340m/s，下列说法正确的是（　　） A．汽车第一次碰到信号的位置距测速仪170m B．汽车第二次碰到信号的位置距测速仪136m C．汽车两次碰到信号的时间间隔为1s D．汽车行驶的速度为34m/s 2．一位司机做了这样一个实验：他驾车朝西山方向匀速直线行驶，在距西山脚360m处鸣了一声笛，汽车继续向前行驶40m时，司机刚好听到鸣笛的回声。已知声音在