华博物理

对初二物理一道习题的探讨

                                      

作   者：刘德华（湖北省钟祥市东桥中学）

      人教版初中物理第一册59页有这样一道习题："一位在北京的剧场里看演出的观众，坐在离演奏者30m远处，另一位在上海的观众，坐在家里的电视机前看同一演出，上海与北京相距1460km,哪位观众先听到演奏声？（电视节目靠无线电传播，无线电波的传播速度与光速相同）。"通过计算比较，结果为"上海观众先听到演奏声"，这是假设电磁波在地面附近传播而得出的结论。如果电磁波靠通信卫星转发，哪位观众先听到演奏声呢？
      通信卫星"静止"于地球赤道上空，卫星与地面的距离大约36 000km，北京和上海到卫星的距离近似相等，从而可求得电波从北京发出经卫星转发到上海的总路程约为72 000 km，所用时间为：这比现场观众听到同一音乐的演奏声需要的时间长得多！因此应该是"现场的观众先听到演奏声"。
      卫星电视节目的滞后现象，还可以用跟广播电台节目的比较而得到证明。1997年10月在上海举行的第八届全国运动会的开幕式，中央电视台和中央人民广播电台同时进行了现场直播，笔者及家人都听到电视伴音（通信卫星转发）比广播电台节目的声音（地面附近的电波传输）明显滞后2－4个音节的现象。
      鉴于上面的研究，笔者认为解答这一传统题目时分两种情况讨论为好。（1）如果无线电波沿地面附近传播哪位观众先听到演奏声？（2）如果无线电波靠通信卫星转发，卫星位于赤道上空，距北京和上海的距离相等，大约是36000km，哪位观众先听到演奏声？
                                                                 （本文刊登于《物理教学探讨》1998年第3期第5页）

【作者: 湖北刘德华】【访问统计:】【2005年02月9日 星期三 15:37】【注册】【打印】