Question

20．有一天雷雨交加，同学们在物理实验室中进行声速探究活动．小红同学看见一个 闪电叫了起来，小亮同学看见闪电后又过了5s 听到雷声．若打雷区域的气温为21℃．小 亮同学利用声速与气温的关系图，查图获得声速经过计算后安慰小红同学，打雷处离他们 很远，不要怕．
（1）求出打雷处离他们距离为多少？
（2）物理实践活动课上，同学们利用回声测声速．测得某一障碍物离他们173m，经过1s 听到了回声，则此时声速为多少？请你说出当时的气温（并用“×”在声速与气温 的关系图中标明）．

Answer 1

分析 （1）闪电和打雷是在空中同时发生的，之所以先看见闪电，后听到雷声，是因为光的传播速度远远大于声音的传播速度（340m/s），已知声音传播了4s，根据公式s=vt可求人离打雷处多远．
（2）已知障碍物离他们173m，经过1s听到了回声，利用速度公式可求得其速度，然后根据声速跟气温的关系图，可知当时的气温．

解答 解：（1）温度是21℃，声音在空气中的传播速度v=343.6m/s，
由v=$\frac{s}{t}$得，
打雷处距人的距离：s=vt=343.6m/s×5s=1718m；
（2）t₁=$\frac{1}{2}$×1s=0.5s，
此时声速v₁=$\frac{{s}_{1}}{{t}_{1}}$=$\frac{173m}{0.5s}$=346m/s，根据声速跟气温的关系图可知，当时的气温是25℃，
如图：．
答：（1）打雷处离他们距离为1718m．
（2）此时声速为346m/s，当时的气温为25℃，如上图．

点评 此题考查了有关速度公式的应用．首先要掌握速度的计算公式及其变形公式．同时还考查了声音在空气中的传播速度．此题的（3）有一定的拔高难度，看懂声速跟气温的关系图是解题的关键．