2023-2024学年人教版八年级物理上学期极速提分法--第3招借助行程线段图进行声学计算

第3招 借助行程线段图进行声学计算 八年物理（上）极速提分法 例 典 例 剖 析 小明和小军利用如下方法估测一段铁路长。 (1)实验：小明在铁路的一端用锤子敲击一下铁轨，小军在这段铁路的另一端听到两次响声，记录两次响声的时间差为2 s。 (2)查阅资料：小明和小军上网查询知v空气＝340 m/s、v铁轨＝5 200 m/s，请帮他们算出这段铁路的长。 2 4 训练角度 1 声在同种介质中的直线传播 分 类 训 练 1．下图是我国自行研制的歼－20战斗机，其高空最大速度为2.5马赫，低空最大速度为1.2马赫。如飞机在飞越天安门时，距离地面的高度为1 020 m，且保持水平飞行，请回答： (1)飞机的发动机轰鸣声是通过什么介质传到人耳的？ 解：气体可以传播声音，飞机的发动机轰鸣声是通过空气传到人耳的。 (2)飞机的发动机轰鸣声传到地面最少需要多少时间？(此时的声速：340 m/s) 2．如图所示，小明同学面对悬崖大叫一声，经过2.4 s听到回声，小明与悬崖间的距离大约是多少米？(声音在空气中的传播速度是340 m/s) 训练角度 2 声在同种介质中的反射 3．Phyphox是一款功能强大的物理实验手机软件，其中的AcousticStopwatch功能能够自动记录所接收到的两次响声之间的时间间隔：当手机接收到第一次响声时便自动计时，当再次接收到响声时计时自动停止(类似于使用停表时的启动和停止)，由于对声音的响应非常灵敏，计时可精确到0.001s。 (1)若已知空气中的声速为340 m/s，0.001 s内声音的传播距离为多少米？ 解：0.001 s内声音的传播距离 s1＝vt1＝340 m/s×0.001 s＝0.34 m。 (2)某人使用手机在空旷的平地上，测量到对面山崖的距离。他在手机边击掌一次，手机第二次记录到掌声的回声时显示时间差是5 s，那么山崖距离人的距离多远？ (3)现实中气压、温度对声音传播的速度都有影响，甲、乙两人使用手机在空旷安静的某地测量该处声音的传播速度。他们分别站在间距测量值为167 m的A、B两处，打开手机软件做好计时准备。甲先在手机边击掌一次，乙听到击掌声之后，也在手机边击掌一次。已知乙听到掌声和击掌的反应时间为t乙＝0.5 s，甲手机有效记录下了两次掌声 的时间间隔为t甲＝1.5 s。 求本实验中测出的声音的传播速度为多少？ 4．某兵工厂生产了一批新式步枪，为了测试子弹飞行的平均速度，一士兵手持步枪在空旷的靶场瞄准510 m外的靶子射击，枪筒旁边的声波探测器，先后探测到两次较强的声波，并在示波器上显示出来(如图所示)。第一次是枪响的声波，第二次 是子弹击中靶子后的声波，示 波器上每一大格表示的时间为 1 s。声音在空气中的传播速度为340 m/s，求： (1)子弹飞行的时间？ 解：由题意画出行程线段图，如图所示。 (2)子弹飞行的平均速度？ 5．为了测量声音在某根铁管中的传播速度，我们在铁管的一端敲一下，人的耳朵贴在铁管的另一端会听到两次声音，其时间间隔为2.6 s。已知铁管的长度是952 m，声音在空气中的传播速度是340 m/s。问： 训练角度 3 声在不同种介质中的直线传播 (1)敲响后，经过多长时间人耳第二次听到声音？ (2)声音在铁管中的速度是多少？ 6．军事演习，战士大明用单兵便携式火箭筒攻击敌方碉堡。发射火箭弹后，经过0.8 s大明看到爆炸的闪光；发射火箭弹后，经过2.8 s大明听到爆炸的巨响。已知声音在空气中传播速度v声＝340 m/s，问： 训练角度 4 声的直线传播与光的直线传播综合 (1)大明距离敌方碉堡多少米？ 解：由题意画行程线段图如图。 (1)因为光的传播速度很大，所以光传播经历的时间可以忽略不计。火箭弹爆炸发出的声音传到大明处的时间t声＝t－t弹＝2.8 s－0.8 s＝2 s。 大明离敌方碉堡的距离(即声音传播的距离) s＝v声t声＝340 m/s×2 s＝680 m。 (2)火箭弹的飞行速度为多少米每秒？ 【点方法】 在应用物理知识解决实际问题时，要抓住主要因素，忽略次要因素，如本题中光速远大于声速，所以光传播的时间可忽略不计。 解题秘方：依题意可得如图所示的行程线段图，声音在空气和铁轨中传播相同的距离，由于v空气<v铁轨，则t空气>t铁轨， t空气－t铁轨＝2 s，则－＝2 s，代入数据，即可求解。 解：设铁路长为s，则－＝2 s，即－＝2 s，解得s≈727.6 m。 解：由题意画出行程线段图，如图所示。 轰鸣声传到地面的时间为 t＝＝＝3 s。 解：由题意画出行程线段图，如图所示。 声音从小明传到悬崖的时间t＝＝×2.4 s＝1.2 s， 小明与悬崖间的距离s＝v声t＝340 m/s×1.2 s＝408 m。 解：依题意画出如图所示的