这道中考题的答案究竟是什么？

江苏苏州相城区春申中学(215143)

吴彬彬● 李亚红●



这道中考题的答案究竟是什么？

江苏苏州相城区春申中学(215143)

吴彬彬● 李亚红●

对平时一道习题答案的怀疑后发现教辅和网络上的各种思路有所冲突，列举几种解法形成对比并形成错因分析为学生解题铲除思维障碍.

中考题；解法对比；错因分析

笔者在一本教辅书中遇到了一道关于人耳分辨声音的题目，解完发现自己的答案与教辅所给的参考答案不一致，百思不得其解，便求助于网络.更让笔者困惑的是，网络上的答案居然也各有不同，鲜有与笔者一致的答案.经过细致缜密的分析发现各处出现的错误答案均是没有处理好声音传到人耳的时间间隔0.1s这个作为能否分辨两次声音的临界时间间隔的适用条件.在此，笔者将各种典型的解法和答案进行对比，以提醒学生在处理该类问题时需要关注的重点是什么.

一、原题

假定有前后两次声音传到人的耳朵里，如果这两次声音到达人耳的先后时间间隔大于(或等于)0.1s，人耳就能够把这两次声音分辨开.也就是说，如果两次声音传到人耳的时间间隔不足0.1s，人耳就只能听到一次声音.某农村中学8年级课外活动小组的同学为了体验声音在不同介质中传播速度不同的物理现象，他们请一位同学在输送水的直铁管道(充满水)上敲击一下，使铁管发出清脆的声音，其余同学沿铁管分别在不同位置耳朵贴近铁管听声.实验结束以后，A同学说自己只听到了一次响声，B同学说自己听到了两次响声，C同学说自己听到了三次响声.已知声音在空气中的传播速度是v气=340 m/s，在水中的传播速度是v水=1700 m/s，在钢铁中的传播速度是v铁=5100 m/s.请你通过计算说明：在铁管上某处敲响一次，A、B、C三位同学的位置到敲击点的距离各在什么范围内?(请写出计算过程和对结论的分析过程)

二、多数解析的共同解题部分或思路

网络上大部分的解析都是将能够分辨两种介质中传播声音所需要的距离条件求出，然后再分析三位同学应该在什么范围内才能满足提升条件.共同部分的解析如下：

三、截取网络上两处的后续解析进行对比、分析

1.“**课堂”的分析：C同学与敲击点处的距离：sC≥255m时，三种物质传播的声音到达听音者的时间间隔均大于或等于0.1s，所以C能听到三次敲击声；

B同学与敲击点处的距离：255m>sB≥42.5m时，水和空气传播的时间间隔大于或等于0.1s(可以分辨).42.5m>sB≥36.4m时，铁和空气传播的时间间隔大于或等于0.1s(可以分辨).但这两种情况下，铁和水传播的声音到达听音者的时间间隔小于0.1s(不能分辨).因此255m>sB≥36.4m时，只能听到两次敲击声；

A同学与敲击点处的距离：sA<36.4m时，任意两种物质传播的声音到达听音者的时间间隔均小于0.1s，只能听到一次敲击声.

2.“**作业帮”的分析：C同学与敲击点处的距离：sC≥255m时，三种物质传播的声音到达听音者的时间间隔均大于或等于0.1s，所以C能听到三次敲击声；B同学与敲击点处的距离：255m>sB≥42.5m时，水和空气传播的时间间隔大于或等于0.1s(可以分辨).铁和水传播的声音到达听音者的时间间隔小于0.1s(不能分辨).所以能听到两次敲击声；A同学与敲击点处的距离：sA<36.4m时，任意两种物质传播的声音到达听音者的时间间隔均小于0.1s，只能听到一次敲击声.

对比“**课堂”和“**作业帮”的解析可以发现，两者的区别在于对B同学的分析.前者考虑到分辨铁和空气传播的声音，而后者没有.那么到底孰对孰错取决于对人耳分辨声音的条件的理解.“如果两次声音传到人耳的时间间隔不足0.1s，人耳就只能听到一次声音”，其中的“时间间隔”应该理解为前一个声音完全结束到后一个声音的开始之间的时间间隔.而声音到达人耳的先后顺序(传声物质)依次是：铁、水、空气，也就是说处理问题的时候压根儿不需要去分析如何去分辨铁和空气传来的声音，这两个声音并不是相邻的两个声音.即使从铁和空气中传来的声音的时间间隔大于0.1s，由于从水中传来的声音的影响，使得相邻的两个声音的时间间隔小于0.1s，人耳也是听到一次声音.所以说对于B同学的分析应该采取后者的解析.

经过以上的分析发现，既然应该分析相邻的两次声音而不需要分析从铁和空气中传来的两次声音，那么对于A同学的分析，前者自不必说，后者却由于考虑不周而导致了错误，而且自身的解析也前后矛盾.

综合以上分析可知，导致此题解析错误的本质原因是对分辨声音的时间间隔适用的条件不清楚，应该分析相邻的两种传播介质，而不是对两两传播介质进行分析，即不需要分析分辨铁和水传来的声音所满足的条件.

四、正确的解析

结论：C同学与敲击处的距离：sC≥255m时，三种物质传播的声音到达听声者的间隔时间均等于或大于0.1s，能听到三次敲击声.

B同学与敲击处的距离: 255m>sB≥42.5m时，水和空气传播的时间间隔大于或等于0.1s(可以分辨).铁和水传播的声音到达听音者的时间间隔小于0.1s(不能分辨).所以能听到两次敲击声；

A同学与敲击处的距离：sA<42.5m时，任意相邻两种物质传播的声音到达听声者的间隔时间均小于0.1s，只能听到一次敲击声.

G632

B

1008-0333(2016)26-0054-01