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八年级物理知识点解析 老师分享:关于声现象提优应用题解题思路

时间:2019-02-18 01:32:49

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八年级物理知识点解析 老师分享:关于声现象提优应用题解题思路

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声现象是初中物理的重要知识点,回声和测速仪是声现象的经典应用题,本文就例题详细解析这类题型的知识点和解题思路,希望能给八年级同学顺利实现初中物理入门提供帮助。

例题1

火车在进入隧道前必须鸣笛,若火车速度为80km/h,声音在空气中的传播速度是340m/s,司机在鸣笛后2s 时听到自隧道口处的山崖反射的回声,则鸣笛时火车到隧道口的距离是多少m?

思路分析

火车在进入隧道前鸣笛,鸣笛的同时火车以72km/h的速度向前行驶,声音以340m/s的速度从火车鸣笛的位置出发,在空气中沿直线传播。声音的传播速度比火车的速度快,它先到达隧道口,因为遇到隧道空处的山崖发生反射作用而返回,反射后的声音继续保持原有的速度,在空气中沿直线传播,直至遇到行驶中的火车,此时火车听到了鸣笛的回声。这个过程经历了2s,两者一共走过的路程为鸣笛时火车到隧道口的距离的两倍。如图所示:

解题过程

根据题目中的条件和路程的计算公式:声音在空气中的传播速度v1=340m/s,传播时间t=2s,s1=v1*t,则声音传播的距离s1=680m;

根据题目中的条件和路程的计算公式:火车的行驶速度v2=72km/h=72*1000/3600=20m/s,行驶时间t=2s,s2=v2*t,则火车行驶的距离s2=40m;

根据题目中的的条件和结论:火车与回声相遇,s1=680m,s2=40m,s1+s2=2s,则鸣笛时火车到隧道口的距离s=(s1+s2)/2=360m。

例题2

汽车驶出高速公路后,进入某国道,如图为此国道某直线路段的一处测速仪,测速仪内有能发射和接收超声波的传感器。在行驶的汽车以某一速度v远离测速仪某段距离L=64m时,测速仪向汽车发出超声波,经0.4s后接收到从汽车反射回的超声波信号。已知此路段限速为80km/h,超声波的速度为340m/s.试计算并说明汽车在此路段是否超速?

思路分析

当汽车与测速仪距离64m时,测速仪发出超声波,汽车继续以速度v向前行驶,超声波以340m/s的速度与汽车保持同方向传播。因为超声波的传播速度比汽车的行驶速度快,到某个位置,超声波追上汽车,超声波被汽车反射后返回,继续按原来的速度传播,最终被测速仪接收到反射信号。

从测速仪发出信号到接收到反射信号的整个过程历经0.4s,因为测速仪一来一回的路程相等、速度相等,所以来回路程所用的时间也相等,也就是从测速仪发出信号到追上汽车所用的时间为0.2s,汽车行驶的时间也为0.2s。如图所示:

解题过程

根据题目中的条件:测速仪向汽车发出超声波,经0.4s后接收到从汽车反射回的超声波信号,则超声波信号到达汽车的时间t=0.4/2=0.2s,这个过程中汽车的行驶时间t=0.2s;

根据题目中的条件、结论和路程的计算公式:汽车以速度v行驶,汽车的行驶时间t=0.2s,则汽车行驶的距离s1=vt=0.2v;

根据题目中的条件、结论和路程的计算公式:超声波的速度v=340m/s,超声波信号到达汽车的时间t=0.2s,则超声波从发出信号到达汽车传播的距离s2=v =68m;

根据题目中的条件和结论:汽车与测速仪距离L=64m,s1=0.2v,s2=68m,L=s2-s1,则68-0.2v=64,可求得:汽车的行驶速度v=20m/s=20*3600/1000=72km/h;

根据题目中的条件和结论:汽车的行驶速度v=72km/h,限速为80km/h,则72<80,即汽车行驶速度在限速范围内,所以,汽车没有超速。

结语

画出符合题意的示意图是解决回声和测速仪的应用题的关键步骤,只要能找到物理量之间的数量关系,再结合路程的计算公式,就能顺利解决这类题型,为顺利入门初中物理奠定基础。

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