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巧用回声反射测距离
发布时间:2021-06-14 20:06访问

  1。 郊游期间遇到的问题:

  国庆节期间小军和他的几个同学见面,参观了城郊的巴陵山。下车后他们觉得跟随别人的路没意思,决定沿着这条小路爬山。

  几个人一直欢呼着走到山的那边,我看到眼前的那座大山,实际上, 一位同学大喊:“跑,看看谁先到达山脚!“每个人都跑到山脚下,快跑!突然,一条小河堵住了他们的路。

  站在河边,学生想到了一种方式:“我怎么能到达那里?“每个人都厌倦了跑步,或站在河边休息小军突然说:“我们到山脚多远?“这个问题立即引起了所有人的情绪。

  他们决定解决这个问题!

  2。 知识准备:

  回声是日常生活中常见的声音现象。在声波传播过程中,当它撞到较大的反射表面(例如建筑物的墙壁, 悬崖 等等。), 它将反映在界面上。人们将反射的声波称为回声,可以将其与原始声音区分开。人耳区分回声的条件是反射的声音具有足够的声强。并且与原始声音的时差必须大于0。1秒。

  3。 探索问题的解决方案:

  设备准备:手表, 图书

  准备活动:

  1。首先,他们一个接一个地喊着,比有人大喊大叫同时, 我听到山上反射的声音,选择一个说话声音大的学生。

  2。然后练习使用手机中的秒表设置来逐一跟踪时间。选择一个响应时间最快的同学来记录时间。

  3。建议在数学和物理方面得分最高的学生完成数学计算。

  4,推荐喜欢大多数体育活动的学生进行验证。

  通过以上活动,确定每个学生的分工。

  探索过程:

  1。大喊大叫的同学把书卷成喇叭形,大声喊到山的那边; 同时,保持时间的同学按下手表上的计时按钮,开始录制时间。

  2。当您听到回声时,计时同学按下手表上的“停止”按钮,停止记录时间。

  3。由公式s = vt / 2计算,找出从小河到山脚的大概距离。

  确认:

  找到过河的方法后,通常最喜欢运动的同学以锻炼的步伐走到山脚下。并计算所采取的步骤数然后将步长乘以步数,计算从河边到山脚的距离。

  存在的问题:

  计算出的距离与步行测得的距离不一致吗?

  评估:

  1。在计时方面,因为回音时间太短,记录不是很准确。

  2。由于当时的温度不是15℃,空气中的声音速度不准确。

  3。声音传播是线性的,同学用步速测量时走了一定的弯路。

  4,逐步测试学生的每一步都不会完全一样,大量的小间隙会聚在一起,形成较大的差异。

  4, 回声应用的简要历史:

  在1912年,英国商船“泰坦尼克号”与冰山相撞,在驶向美国的途中沉没。这场沉船事故已引起全世界的关注,为了找到沉船,科学家设计和制造了第一台用于测量水下目标的回声测深仪,用它在船上发出声波,然后使用仪器接收障碍物反射的声波信号,测量发送信号和接收信号之间的时间,根据水中的声速, 可以计算出障碍物的距离和海深。

  1914年,第一台回声测深仪成功发现了3公里外的一座冰山。不久,科学家研究并制造出了第一台声纳设备,于1918年在地中海首次接收到2?3以外的其他潜艇回波。这种声呐可以向水中发射各种形式的声信号,碰到需要定位的目标时产生反射回波,接收回来后进行信号分析,处理,除掉干扰,从而显示出目标所在的方位和距离。

  第二次世界大战期间,由于战争需要,声呐装置更趋完善。战后,人们开始使用军舰上的声响探测鱼群,不但测到了鱼群,而且还能分辨出鱼的种类和大小。

  在建筑方面,设计,建造大的厅堂时,必须把回声现象作为重要因素纳入考虑。在封闭的空间里产生声音后,声波就在四壁上不断反射,即使在声源停止辐射后,声音还要持续一段时间,这种现象叫做混响。混响时间太长,会干扰有用的声音。但是混响太短也不好,给人以单调、不丰满的感觉。所以设计师们须采取必要的措施,例如,厅堂的内部形状、结构、吸声、隔声等,以获得适量的混响,提高室内的音质。

  五、新问题等你来解决:

  小君和同学们在山上转悠了半天,走进了八岭山的一座无名峡谷,估计山谷的宽度有几百米,他们想探究一下山谷究竟有多宽?请你来想办法帮助小君他们解决这个问题!

  参考方案:大家走到距离其中一边山谷几十米的地方,让其中一个同学大喊一声,并记时,记下听到2次声音的时间,再进行计算。也可以让同学步测进行验证。