《2025年优化探究同步导学案高中物理选择性必修第一册人教版》

[例2] 甲、乙两人平行站在一堵墙前面,两人相距$2a$,距离墙均为$\sqrt{3}a$。当甲开了一枪后,乙在时间$t$后听到第一声枪响,则乙听到第二声枪响的时间为 (C)

A.听不到
B.甲开枪$3t$后
C.甲开枪$2t$后
D.甲开枪$\frac{\sqrt{3}+\sqrt{7}}{2}t$后

答案：
[例2]C　乙听到的第一声枪响必然是甲开枪的声音直接传到乙的耳中，故$t=\frac{2a}{v}$。甲、乙两人及墙的位置如图所示，乙听到第二声枪响必然是墙反射的枪声，由反射定律可知，波线如图中AC和CB所示，由几何关系得$AC = CB = 2a$，故第二声枪响传到乙的耳中的时间为$t'=\frac{AC + CB}{v}=\frac{4a}{v}=2t$，故C正确。
　　　　　　　　　　　　　　　　　

[针对训练] 1. 随着我国经济的快速增长,旅游事业迅速发展,其中回归大自然的滨海游、生态游等休闲度假游,备受人们的喜爱。如图所示,一艘汽船以4 m/s的速度在无风河面上航行,船上发出一声鸣笛,旅客在3 s后听到前方悬崖反射回来的声音,则悬崖与汽船原来位置的距离为(已知声速为340 m/s) (C)


A.258 m
B.340 m
C.516 m
D.680 m

答案：
1.C如图所示，汽船发出鸣笛声在B处，旅客听到回声位置在A处，即3s内汽船前进了A、B间距离l，则声波经过$2s - l$的距离。$v_{声}t = 2s - l = 2s - v_{船}t$，得$s=\frac{(v_{声}+v_{船})t}{2}=\frac{(340 + 4)×3}{2} m=516 m$，C项正确。
　　　　　　　　　　　　　　　　

2. 人在室内讲话的声音比在空旷的室外讲话声音要洪亮,是因为 (B)

A.室内空气不流动
B.室内声音多次被反射
C.室内声音发生折射
D.室内物体会吸收声音

答案： 2.B在室内说话，说话的声音传到墙壁上又反射回来，时间差太短，我们不能分辨出回声与原声，我们听到的是回声与原声的混合，因此我们听到的声音响亮，在空旷的场合说话，声音传播出去，周围没有高大的建筑物，声音不能反射回来，我们听到的只是原声，因此听起来就没有室内响亮。综上分析，A、C、D错误，B正确。

1. 定义：波绕过障碍物继续传播的现象叫作波的衍射。
2. 发生明显衍射现象的条件：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小 时，才能观察到明显的衍射现象。
3. 一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象。

答案： 1.绕过障碍物 2.相差不多 更小 3.衍射 衍射

如图所示是一个可观察水波衍射的水波发生槽，振源的频率是可以调节的，槽中放置两块可移动挡板形成的宽度可调节的小孔，观察水波的传播，也可以在水槽中放置宽度不同的挡板，观察水波的传播。
(1)水波遇到小孔时，会观察到什么现象？
(2)减小小孔尺寸，观察到的现象如图所示，有什么变化？

(3)保持缝的宽度不变，改变水波的波长，观察到如图所示的现象，这说明什么？

答案： 提示：
(1)水波遇到小孔时，水波能穿过小孔，并能到达挡板后面的“阴影区”。
(2)小孔的尺寸减小时，水波到达“阴影区”的现象更加明显。
(3)狭缝宽度与波长相差不多时，衍射现象明显。