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液体中的声速与温度有关,关系式为vt=v+a(t-t),其中vt表示温度为t时的声速,t为表格中指出的温度,v表示温度为t时声速,a为温度系数.序号液体t(℃)V(m/s)a1水2515002.52甘油201923-1.83
题目详情
液体中的声速与温度有关,关系式为vt=v+a(t-t),其中vt表示温度为t时的声速,t为表格中指出的温度,v表示温度为t时声速,a为温度系数.
(1)如图所示,是酒精、水和水银中声速随温度变化图象,其中哪个图象表示酒精中声速的规律?
(2)声音在水中的传播速度的大小与温度的变化有什么关系?
(3)用回声可以帮助船只测量水深,因此在海洋和江河的考察船上都装有声呐.某次测量时水温为15℃,声呐发出声音0.8s后接收到了回声,这里的水深为多少?

序号 | 液体 | t(℃) | V(m/s) | a |
1 | 水 | 25 | 1500 | 2.5 |
2 | 甘油 | 20 | 1923 | -1.8 |
3 | 水银 | 20 | 1452 | -0.46 |
4 | 酒精 | 20 | 1180 | -3.6 |
(2)声音在水中的传播速度的大小与温度的变化有什么关系?
(3)用回声可以帮助船只测量水深,因此在海洋和江河的考察船上都装有声呐.某次测量时水温为15℃,声呐发出声音0.8s后接收到了回声,这里的水深为多少?

▼优质解答
答案和解析
(1)(2)由题目所给的关系式可以知道,当a为正数时表示声音在介质中的速度会随温度的升高而增大,a为负数时则表示声音在介质中的速度会随温度的降低而减小;
(3)根据液体中的声速与温度的关系式vt=v+a(t-t)可求15℃时水中声速,声呐发出的声音经海底反射后再传到船上(回声),知道整个过程用的时间,可以求出声音从海面传到海底的时间,再利用速度公式求水深.
【解析】
(1)由表格提供的数据可以知道,甘油、水银、酒精的α值都是负的,但是酒精的数值更小,所以传播速度会随温度减小的更快;
(2)由表格数据可知,水的a是一个正数,所以当温度升高时,声音在水中的传播速度会增大;
(3)15℃时水中声速:
v=v+a(t-t)=1500m/s+2.5m/(s•℃)×(15℃-25℃)=1475m/s,
声音从海面传到海底的时间:
t=
×0.8s=0.4s,
∵v=
,
∴此处水深:
s=vt=1475m/s×0.4s=590m.
答:(1)c图表示酒精中声速的规律;
(2)声音在水中的传播速度随温度的升高而增大;
(3)这里的水深为590m.
(3)根据液体中的声速与温度的关系式vt=v+a(t-t)可求15℃时水中声速,声呐发出的声音经海底反射后再传到船上(回声),知道整个过程用的时间,可以求出声音从海面传到海底的时间,再利用速度公式求水深.
【解析】
(1)由表格提供的数据可以知道,甘油、水银、酒精的α值都是负的,但是酒精的数值更小,所以传播速度会随温度减小的更快;
(2)由表格数据可知,水的a是一个正数,所以当温度升高时,声音在水中的传播速度会增大;
(3)15℃时水中声速:
v=v+a(t-t)=1500m/s+2.5m/(s•℃)×(15℃-25℃)=1475m/s,
声音从海面传到海底的时间:
t=

∵v=

∴此处水深:
s=vt=1475m/s×0.4s=590m.
答:(1)c图表示酒精中声速的规律;
(2)声音在水中的传播速度随温度的升高而增大;
(3)这里的水深为590m.
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