【分析】
对于问题(1):要从光和声音在空气中的传播速度差异入手思考,闪电和雷声是同时产生的,但两者传播到我们身边的速度不同,速度快的先到达,所以先看到闪电后听到雷声。
对于问题(2):因为闪电和雷声同时发生,我们可以利用看到闪电到听到雷声的时间差,结合声音在空气中的传播速度,通过路程公式来估算距离,核心是抓住两者的时间差对应的是声音传播这段距离的时间。
对于问题(3):需要从雷击的原理出发,雷击容易发生在高处、导体附近,所以要从避免处于危险位置、远离导电体等角度思考防护措施。
【解析】
(1)闪电和雷声是同时发生的,但光在空气中的传播速度约为$3×10^8m/s$,声音在空气中的传播速度约为$340m/s$,光的传播速度远大于声音的传播速度,所以光先到达我们的眼睛,声音后到达我们的耳朵,因此我们先看见闪电,再听到雷声。
(2)估算方法:当看到闪电时,立刻开始计时,记录下从看到闪电到听到雷声的时间$t$(单位:秒),根据路程公式$s=vt$,取声音在空气中的传播速度$v=340m/s$,则闪电离我们的距离$s=340t$(单位:米);也可以用简便估算:每间隔3秒,距离约为1公里(因为$340m/s×3s\approx1000m=1km$)。
(3)防止雷击的措施:
①室内:关好门窗,避免接触窗户、阳台的金属栏杆;不要使用有线电话、不要靠近电器设备,拔掉电源插头;避免淋浴。
②室外:不要站在山顶、高楼顶、大树下、电线杆旁;远离水域、空旷地带;如果在空旷处,应立即蹲下,双脚并拢,降低身体高度;不要携带金属物品,如雨伞、手机等。
【答案】
(1)因为光在空气中的传播速度远大于声音的传播速度,闪电和雷声同时发生,光先到达人眼,声音后到达人耳,所以先看见闪电再听到雷声。
(2)看到闪电时开始计时,记录听到雷声的时间$t$,利用公式$s=340t$($v$取340m/s)计算距离,或简便估算:每3秒对应距离约1公里。
(3)室内关好门窗,远离金属和电器;室外避免站在高处、树下,远离水域,空旷处蹲下,不携带金属物品等。
【知识点】
1. 声速与光速差异
2. 路程公式应用
3. 防雷安全常识
【点评】
本题结合生活中的自然现象,考查了声速与光速的物理知识以及防雷的安全常识,既需要理解物理原理,又要掌握实用的生活防护技能,将物理知识与生活实际紧密结合,有助于提升知识应用能力和安全意识。
【难度系数】
0.7