例题和声波公式
声音强度
1. 声音的强度等级表示……的对数值。
- 某地能量与声源产生的能量之间的比较
- 单位表面积上的声音强度
- 声音在距离声源一定距离处的强度
- 声音强度与人类听觉阈值强度的比较
讨论
声强级公式：
公式说明：TI = 强度等级，I = 声音强度，Io = 人类听觉阈值强度 = 10-12 瓦/米2
根据上述公式可以得出结论：声音强度等级表示声音强度与人类听觉阈值强度的对数值。
正确答案是D。
2. 声音的强度为 6 x 10 -6 W/cm 2。如果强度增加 10 dB，则强度变为……
- 6 x 10-5 宽/厘米2
- 6 x 10-7 宽/厘米2
- 3 x 10-6 宽/厘米2
- 12 x 10-6 宽/厘米2
讨论
已知：
强度 (I) = 6 x 10-6 宽/厘米2
阈值强度（Io）= 10-12 瓦/米2 = 10-12 W/104 cm2 = 10-16 宽/厘米2
问： 如果TI增加10 dB，那么I将变为……
回答 ：
声强增加 10 W/m2 = 10-3 宽/厘米2 相当于将声强级提高 10 分贝。2 瓦/米2 = 10-2 宽/厘米2 相当于将声强级提高 20 分贝。以此类推。
如果强度等级再增加 10 dB，则强度会增加 10。-3 宽/厘米2因此，强度变为（6 x 10）-6 宽/厘米2) + (10-4 宽/厘米2) = (6 x 10-6 宽/厘米2) + (100 x 10-6 宽/厘米2) = 100 x 10-6 宽/厘米2.
没有正确答案。
声波共振
3. 请看下图！
当音叉A被敲击棒振动后，音叉B也随之振动。这一现象发生的原因是……
- 音叉A与音叉B的振幅相同。
- 这两个音叉使用同一个共鸣箱。
- 音叉B与音叉A的频率相同。
- 两个音叉发出的声音颜色相同。
讨论
音叉A被敲击棒振动后，会带动周围的空气振动，使空气也以相同的频率振动。然后，空气又会带动音叉B振动。音叉B基本上也是以其固有频率振动，但其振幅非常小，肉眼无法察觉。由于音叉B的固有频率与空气的振动频率以及音叉A的频率相同，空气分子振动增大了音叉B的振幅。因此，我们才能看到音叉B在振动，因为它的振幅增大到肉眼可见的程度。
正确答案是C。
4. 当共鸣管内空气柱长度为 17 厘米时，管内第一次发出响亮的嗡嗡声；当空气柱长度为 51 厘米时，管内第二次发出响亮的嗡嗡声。如果所用音叉的频率为 500 赫兹，则管内空气的传播速度为……
- 138米/秒
- 230米/秒
- 340米/秒
- 461米/秒
讨论
共振管的形状是一端开口，另一端封闭，使得顶点和波腹点之间的距离 = 最小管长 = ¼ λ = λ/4。
圆柱体长度的计算公式：
当 n 为奇数时，开口式和闭口式共振管中节点与波腹之间的距离满足条件。
n 的波长1 = 1 且 L = 0,17 米：
n 的波长2 = 3 且 L = 0,51 米：
正确答案是C。
声波速度
5. 为了测量海洋深度，一艘船向海底发射超声波。12秒后，船上的探测器接收到反射波。如果超声波在水中的传播速度为1200米/秒，那么可以得出海洋深度为……
- 7,2公里
- 14,4公里
- 21,6公里
- 28,8公里
讨论
已知：
反射波在 12 秒内被船上的探测器接收到。因此，12 秒是往返时间。
时间间隔 (t) = 12 秒 / 2 = 6 秒
超声波在水中的速度 (v) = 1200 米/秒
问： 海深（秒）
回答 ：
海深（秒）：
s = vt
s = (1200 米/秒)(6 秒) = 7200 米 = 7,2 公里
正确答案是 A。
6. 闪电出现8秒后听到一声雷鸣。如果光速为3×10⁸米/秒，空气中的声速为340米/秒，那么闪电源与听者之间的距离可以估算为……
- 1,82公里
- 2,72公里
- 4,25公里
- 7,24公里
讨论
已知：
声音传播的时间间隔 (t) = 8 秒
光速（v<sub>light</sub>）= 3 × 10<sup>-3</sup>8 米/秒
空气中的声速（v<sub>sound</sub>）= 340 米/秒
问： 闪电源与监听者之间的距离
回答 ：
光速非常快，因此闪电的发生和闪电的出现可以被认为是同时发生的。
闪电源到监听者的距离：
s = vt = (340 米/秒)(8 秒) = 2720 米 = 2,72 公里
正确答案是 B。
7. 在某地，观察者在闪电出现 16,2 秒后听到雷声。如果此时空气中光速为 3 × 10⁸ m /s，空气中声速为 343 m/s，那么闪电位置与观察者之间的估计距离约为……
- 5,5公里
- 12,5公里
- 25公里
- 55公里
讨论
已知：
声音传播的时间间隔 (t) = 16,2 秒
光速（v<sub>light</sub>）= 3 × 10<sup>-3</sup>8 米/秒
空气中的声速（v<sub>sound</sub>）= 343 米/秒
问： 闪电位置与观察者之间的距离
回答 ：
光速非常快，因此闪电的发生和闪电的出现可以被认为是同时发生的。
闪电源到监听者的距离：
s = vt = (343 米/秒)(16,2 秒) = 5556,6 米 = 5,5 公里
正确答案是 A。
声波频率
8. 吉他弦发出的C音和钢琴发出的C音的相似之处在于……
- 声音频率
- 声音色彩
- 声音振幅
- 声音强度
讨论
吉他弦上的C音和钢琴上的C音在声音频率或音高方面有相似之处。
正确答案是 A。
声波的传播
9. 白天，近地面的空气温度高于远离地面的空气温度。夜间则相反，近地面的空气温度低于远离地面的空气温度。因此……
- 白天，声音向上传播的比例大于水平传播的比例。
- 夜间，声音向上传播的比例大于水平传播的比例。
- 无论白天黑夜，声音都会向四面八方传播。
- 白天和夜晚，声音水平传播的比例大于向上传播的比例。
讨论
白天，近地面的空气温度高于远离地面的空气。换句话说，白天，近地面的空气比远离地面的空气更热。热空气密度较低，更容易上升。因此，白天空气上升得更多。声音通过空气传播，并且向各个方向传播。然而，由于白天空气上升得更多，声音也向上升得更多。
相反，夜间空气上升幅度较小，声音向上传播的距离也较短。这就是为什么夜间能听到远处的声音，而白天却很难听到远处的声音。
正确答案是 A。
