物理

某科研小组在网上获取了声音在空气中传播的速度与空气温度关系的一些数据（如下表格），你能根据这些数据，探究空气中的声速随温度变化的规律吗？

温度/℃	-20	-10	0	10	20	30
声速/m/s	318	324	330	336	342	348

（1）声音在空气中的传播速度随空气温度的变化规律是：空气温度越高，空气传播声音的速度越

；
（2）此规律中的定量关系是：

一天晚上小宇正在和姐姐看电视，突然透过玻璃看到远处正在燃放焰火，两人要去看，妈妈说：“放焰火的地方离咱们家很远，别去了．”小宇说：“如果不超过1km，就让我们去．”妈妈说：“你能测出这段距离吗？”聪明的小宇真的坐在家中就测出了这段距离．
（1）如果你是小宇你能测出这段距离吗？答：

；
（2）你的实验器材：

停表（或秒表）

停表（或秒表）

；
（3）你设计的方案：

以看到焰火开始计时，测出听见响声所经历的时间t，由s=vt（v取340m/s），即可求出放焰火处到小宇家的距离

以看到焰火开始计时，测出听见响声所经历的时间t，由s=vt（v取340m/s），即可求出放焰火处到小宇家的距离

假定有前后两次声音传到人的耳朵里，如果这两次声音到达人耳的先后时间间隔大于（或者等于）0.1s，人耳就能把这两次声音分辨开．也就是说，如果这两次声音到达人耳的先后时间间隔小于0.1s，人耳就只能听到一次声音．
某中学8年级学生课外活动小组的同学为了体验声音在不同介质中传播速度不同的物理现象和人耳对声音的分辨时间．他们请一位甲同学在充满水的输送水的直铁管道上敲击一下，使铁管发出清脆的声音，另一乙同学在距敲击点510m的地方用耳朵贴近铁管听声．已知敲击声可分别从空气、水和铁管中传到另一同学，声音在空气中的传播速度是V_气=340m/s，在水中的传播速度是V_水=1500m/s，在铁管中的传播速度是V_铁=5100m/s．请通过计算说明乙同学能听到几次声音？

某实验中学举行100m田径比赛，发令员在起点，计时员在终点，小明同学比赛时，计时员听到枪声才给小明计时，请问你计时员给小明少计多长时间．

阅读材料
会“拐弯”的声音，声音不但会“爬行”，而且会“拐弯”．
1923年，荷兰的一个军火库发生了大爆炸，据调查，在100千米的范围内，人们清楚地听到了爆炸声，在100千米到160千米的地区内，人们却什么没有听到，令人奇怪的是，在1300千米的地方的人们却又清楚地听到了爆炸声．
这真是件有趣而又奇怪的事！声音怎么会拐弯绕过中间地带呢？
原来声音有个“怪脾气”：它在温度均匀的空气里是笔直地走的；一旦碰到空气的温度有高有低时，它就尽挑温度低的地方走，于是声音就拐弯了．如果某个地区接近地面的温度变化得厉害，这儿高那儿低，那么声音拐到高空后又会往下，这样就会造成一些奇怪的现象．
请根据材料回答下列问题：
（1）声音喜欢在怎样的物质里走？答：声音喜欢走

的物质（选填“温度高”或“温度低”）．
（2）自从盐城火车通行后，每天不同时刻都有火车经过离我们家或学校不太远的地方，你注意过吗？夜晚和早晨听到火车的汽笛声很清楚，一到白天就不太清楚了，有时甚至听不见．你能对此现象做出简单的解释吗？
（3）请想象一下：如果声速变成了每秒传播0.5m，我们的生活会变成什么样？设想一个合理情景．

声源振动时发出声音的频率即为每秒钟发出声波的数目，声源每秒钟发出的波数不同，发出声音的频率就不同．对观察者而言，人耳听到的声音频率即为每秒钟接收到的声波数目，例如我们听到频率为50Hz的声音，每秒钟接收到的声波数即为50．当声源靠近或远离观察者时，人耳听到的频率不再等于声源发出的频率，这种现象叫多普勒效应．
（1）我们在生活中经常有这样的经验：高速驶来的火车“呼啸而来，扬长而去”．试定性分析当火车靠近我们时，我们听到的鸣笛声与火车发出的声音频率相比有何不同？
（2）观察者静止在路旁，一列动车以速度v向观察者驶来，动车发出的鸣笛声频率为f₀，观察者听到的声音频率为f，声音的速度为u，试推导f与f₀的关系．
（3）利用多普勒效应可以测定动车的速度．观察者坐在速度为80km/h的普通列车上，从对面开来一列动车，迎面时听到动车鸣笛声的频率为f₁，动车向后奔驰而去时听到的频率为f₂，若f₁：f₂=2：1，声音的速度为1200km/h，求动车的速度大小．

在一次百米赛跑中，某计时员违规，他给某运动员计时时，采取了听枪声计时的方法．结果记得该运动员的成绩是11.30s．
（1）所记录的这个时间比运动员实际跑的时间是偏大了还是偏小了？
（2）若当时空气中的声速是340m/s，则该运动员实际所跑的时间是多少秒？（结果保留两位小数）．

请看下列声速表中几种物质中的声速（m/s）

空气（15℃）	340	海水（25℃）	1531
空气（25℃）	346	铜（棒）	3750
煤油	1324	大理石	3810
蒸馏水	1497	铁（棒）	5200

分析上表你可以得出的结论有（写出3个）：
（1）

声速与介质的温度有关，在同种介质中，温度越高，声速越大

声速与介质的温度有关，在同种介质中，温度越高，声速越大

不同的介质中声速不同，一般情况下，固体中最快，液体次之，气体最慢

不同的介质中声速不同，一般情况下，固体中最快，液体次之，气体最慢

在15℃的空气中的声速为340m/s

在15℃的空气中的声速为340m/s

超音速飞机的飞行速度常用马赫数表示，马赫数指的是声速的倍数．某超音速飞机的马赫数为2.5，那么：
（1）它的飞行速度为多少？
（2）若广州到北京的距离为1700km，这架飞机从广州到北京需要多长时间？

夏季雷雨前，经常是电闪雷鸣．在一次闪电过后约3s才听到雷声，那么闪电发生处离你约有多远？（声音在空气中每秒传播340米）．

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