Question

8．港北中学物理兴趣小组的同学为了比较声音在不同介质中传播速度是否相同准备了如下实验：安排小明在一根充满水的铁管一头准备敲击，让小华在水管的另一头仔细听（已知在当天气温条件下声音在钢铁中的速度是5000m/s，在水中是1500m/s，空气中为300m/s）．
（1）若敲击后小华只听见一次声音，于是他得出结论，声音在固体、液体、气体中传播速度相同，你认为他的结论错误（正确/错误）．
（2）小张通过翻阅资料查出，人耳区分出两个声音的时间间隔为0.1s，只需改进一下实验就能听见3次声音，他的改进措施是用足够长的水管实验．
（3）若要小华能区分出在水中传播和在空气中传播的声音的话水管长度至少要375 m．

Answer 1

分析 （1）（2）人耳朵区两个声音的时间间隔是0.1s，故据此分析即可判断；
（3）据上面所提到的0.1s分析，列出对应的等式即可解决．

解答 解：（1）人耳朵区分两个声音的时间间隔是0.1s，所以敲击后小华只听见一次声音，是由于声音通过不同介质的传播时间差小于0.1s导致的，故人耳朵不能区分，所以该观点是错误的；
（2）若想人能听到3次声音，即必须使得水管足够长，即声音通过水、铁管和空气的传播时间间隔大于0.1s即可；
（3）假设铁管的长度是s米，故声音通过空气的传播时间是：t_气=$\frac{s}{300m/s}$；
声音通过水的传播时间是：t_水=$\frac{s}{1500m/s}$；
t_气-t_水=0.1s，故可得s=37.5m；
故答案为：（1）错误；（2）用足够长的水管实验；（3）37.5．

点评 知道人耳朵能区分两个声音的时间间隔是0.1s是解决该题的关键．