陪孩子玩转科学小实验
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奇妙的回声是怎么回事?

站在山坡上,对着远处大喊一声“啊”,接着从四处飘来了“啊——”的声音,这是怎么回事呢?

材料准备

秒表1只、计算器1只

实验步骤 >>>>>>

第一步:来到户外的一处地方,手里拿着秒表准备计时。

第二步:大声地喊一下,同时按下秒表,开始计时。

第三步:听到回声的时候,再次按下秒表,结束计时。

第四步:我们知道声音的传播速度大约为340米/秒,用这个数字乘以秒表的计时,然后除以2,就可以测算出引起回声的障碍物离你有多远了。


想一想

1.在什么地方喊叫容易引起回声?

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2.如果是动物在喊叫,也会引起回声吗?

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实验揭密

声音在空气中以声波的方式传播,遇到较大的反射面之后,便会被弹射回来,形成回声。

要想制造回声,必须要有反射面,如小区里的房子可以成为反射面,山谷里的大山也可以成为反射面。一个人站在广袤无垠的平原上大声呼喊,是听不到回声的,因为在他周围没有可以产生回声的障碍物。可是如果一个人站在寂静的山谷中呼喊(或发出其他声响),情况就大不相同了。这时他不仅可以听到响亮的回声,而且由于四周远近不同的山峦传来的回声先后传入人的耳朵,就会形成连绵不断的回声了。

生活中到处都有回声,只是有些回声不是很明显,我们没有注意罢了。夜晚,一个人走在寂静的小巷里,除了自己的脚步声以外,还会听见一种“咯咯”的声音,好像有人跟着似的,总让人有点提心吊胆,莫名其妙地紧张起来。其实,这也是回声导致的。我们在走路的时候,会发出脚步声,脚步声撞到小巷两侧的墙壁,就会像皮球似的被弹回来,形成回声。我们听到的“咯咯”的声音,就是小巷两侧墙壁反射回来的回声。

科学家们根据回声的原理,做出了声呐装置,利用回声来探测海深、测冰山的距离和舰艇的位置。第一次世界大战期间,德国军队发明了潜艇战术,用深水下隐藏着的潜水艇击沉了协约国大量的战舰、船只。当时人们还没有相应的技术,无法发现水下的潜艇,横跨大西洋的海上运输线几乎中断了,于是利用水声设备搜寻潜艇和水雷就成了关键的问题。法国著名物理学家郎之万等人研究并造出了第一部主动式声呐,1918年在地中海首次接收到2~3千米以外的潜艇回波。这种声呐可以向水中发射各种形式的声信号,声信号碰到需要定位的目标时会产生反射回波,我们再将反射回波接收回来并进行信号分析、处理,除掉干扰,从而显示出目标所在的方位和距离。

TIPS 小贴士

❶回声的大小和反射面的大小及距离有关。

❷对着管道说话,管道中也会产生回声。