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优能初中物理声学专题 | 自招中常出现的物理声学问题~你都掌握了吗?
2018-10-09 11:28
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作者:
声音的考试内容在历年中考物理中比重不算大
一般占比为2道选择题4分的分值
但因为声音与生活密切相关
在物理知识的学习顺序上较为靠前
所以是提前考试较为看重的部分。
(提前考试包括自招、竞赛)
一般各校自招从三月四月就会陆续开启,
想要参加自招的同学们从现在开始就要重视,
对考察的知识点和重点都要进行系统的学习和复习。
提前考试中在声学这部分的常考题型
一般就是同学们的薄弱点:
计算
因此也算是考试中的难点。
今天,
小编就请优能中学初中物理教研组
严老师为同学们带来声学计算专题精讲~
敲黑板,注意听讲哦!
声音知识主要分为四大模块,分别是:
声音的产生、声音的传播、
声音的三要素和声音的利用。
而声学的考试难点就在
“声音的传播”这部分里的声速应用上。
接下来我们专门讲讲声音的计算题
先来看看敲铁水管问题
房屋上下楼之间都通有水管,平时会给上下楼的小伙伴们敲一段“摩斯密码”来沟通一下感情,敲水管的时候我们发现,HAHA在一端敲,LALA在另一端听,LALA说自己能听到一声,但物理中说会听到三声,难道LALA在骗人?
我们从物理的角度一起来看看
究竟铁水管发生了什么?
先来两道练手题▼
一根足够长的铁水管,在一端敲击一下,在另一端能听见几声?分别是谁传来的?(按时间先后顺序排列)
答案:三声,分别是铁、水、空气传来的。
运用到的知识点有:
A.介质种类:固、液、气
B.声速在介质中的传播速度:固体(v铁=5200m/s)>液体(v水=1500m/s)>气体(v空=340m/s)
C.S=vxt,相同的路程,速度快的,用时少,最先被听到
一根铁水管长40m,在一端敲击一下,
在另一端能听见几声?
答案:一声。
你答对了吗?
通过上面两道练手题我们发现LALA没有骗人,看来铁水管长度不一样,听见的声音次数不一样。
但为什么会这样呢?
还记得我们学过的这个知识点吗?
人耳能分辨两个声音的时间间隔是0.1s。
因为s=vt,当声速v很大,管子长度s较短的时候,时间t就很小了,当t<0.1s的时候,两个声音混在一起,人耳便分辨不出来了。
那我们一起来算一算,
当这根铁水管多长时,
在一端敲一下,
分别能听见一声、两声、三声?
首先我们来算一算刚好能听见两声的铁水管长度:
铁水管中有铁、水、空气这三种介质,最先被分开的应该是传播的最快的铁和最慢的空气,但是要注意水这种介质在两者中间也是传播了声音的
那水是和铁一组传来的,还是和空气一组传来的呢?
肯定是和铁一组啦。
那我们知道了,当能听到两声的时候
第一声是由铁水组合传来,第二声是由空气传来的
那就把两个组合在相同长度的铁水管中传来的时间做差值,这个差值便为0.1s,从而我们就算出了铁水管的长度。
那肯定有同学问:
老师,空气传来的时间我知道t空=s/v空
(v空=340m/s),
但是铁水组合传来的时间要怎么算呢?
声音最开始是铁传来的,后来水跟着铁传来的,因此铁水组合的时间应该算后面传来的水,这样水到空气的时间间隔为0.1s的时候能被人耳分辨出来。
t空-t水=0.1s
得到此时铁水管的长度为43.96m
因此当铁水管的长度在0-43.96m之间时,
敲击只能听到1声。
43.96m以上能听到2声,
那什么时候是2声和3声的分界长度呢?
同理要先明白被分开的是铁和水。
因此t水-t空=0.1s
得到此时铁水管的长度为214.28m。
所以当铁水管长度为43.96m到214.28m之间的时候敲击能听到2声,214.28m以上时敲击能听到3声,也就是题目中所说的足够长。
总结:
敲管问题:
0-43.96m之间的管长:
无论有几种介质,在一端敲击,只能听到一声
43.96m-214.28m之间的管长:
无论有几种介质,在一端敲击,只能听到两声。
214.28m以上的管长:
有两种介质时,能听到两声;有三种介质时,能听到三声。
所需知识点:
1.s=vt,和各种介质的传播速度v
2.人耳能分辨两个声音的时间间隔为0.1s
3.声音传播的速度:固体>液体>气体
问题难点:
1.传来的声音究竟是哪种介质或介质组合传来的
2.0.1s的时间间隔是哪两种的时间间隔
同学们会解这类题型了吗?
会了的话我们来试试下面这个小问题~
老人佳(严加老师)求助帖:
我有一根长为500m的铁水管,敲击它传来的三声之间的时间间隔掐表计时分别为t1和t2,学过物理的老人佳表示自己知道声音在空气中的传播速度是340m/s,人老事多,想知道声音在铁中的传播速度~
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