初中物理 · 声

对着山谷喊,
为什么过一会儿才「答你」

不是你的话被山神接住了——声音跑了个来回:去时碰到崖壁反射,再折返进耳朵。这中间的时间,藏着声速与距离的秘密。

向下滑动 · 约 8 分钟
第一步 · 声速

声音在不同「路」上跑得不一样快

1 介质决定快慢

声音在固体里一般最快,液体次之,气体最慢(同温下大致如此)。粒子挨得越紧,推挤传得越利索。

15 °C 空气中声速约 340 m/s;水中约 1500 m/s;钢铁中可达 5000 m/s 左右(初中记近似值即可)。

v = s / t
人话:速度 = 路程 ÷ 时间;声速 v 表示声音每秒走多远。

空气 ~340 m/s

日常说话、回声题最常用的近似值。

固体更快

趴在长铁轨上有时先「听见」火车,就是这个道理。

第二步 · 回声

回声:声音碰到障碍物被「弹回来」

2 反射 + 时间差

声波遇到足够大、足够硬的障碍物(山崖、墙面),会反射回来。若反射声与原声到达耳朵的间隔大于约 0.1 s,人耳就能把两次声音分开,听成「回声」。

间隔太短,大脑会把两声混在一起,只觉得「更响」或「发糊」,不算清晰回声。

人话版:回声 = 你的声音跑出去 → 撞墙 → 折返 → 又进耳朵;中间多走了一段路,所以晚到。
第三步 · 动手看

互动演示:估一估崖壁有多远

你可以试试:调节到崖壁的距离介质(空气/水/钢),看声音往返要多久,并用 s = vt/2 反推距离。本页默认无声音,只看动画与数字。

340 声速 v (m/s)
1.00 往返时间 t (s)
170 估算距离 s = vt/2 (m)

点「喊一声」:看声波去崖壁再返回;距离越远,回声越晚。

第四步 · 公式

用回声时间反推距离:为什么除以 2?

测回声时,声音走的是去 + 回两段相同路程。若往返时间为 t,声速为 v,则总路程 2s = vt,所以:

s = v t / 2
人话:总路程是 vt,但你只关心「你到站崖的单程距离」,所以要除以 2。

3 小算例

空气中 v ≈ 340 m/s,若回声延迟 t = 2 s,则 s = 340 × 2 / 2 = 340 m——崖壁离你约 340 米。

常见误解:直接用 s = vt 当单程距离——忘了声音走了来回,结果会算成两倍远。
课本映射:声速 课本映射:回声 · 反射 课本映射:利用回声测距
总结