题目内容

10．人们利用超声波的方向性好，在水中传播距离远等特点制成声呐装置安装在探测船上，利用它发出的超声波碰到水下物体反射所形成的回声，可以发现鱼群、潜艇等水下目标．
（1）科技人员为了探测海底的深度，向海底垂直发射超声波，经过3s收到回声信号，已知声音在海水中的传播速度是1500m/s，那么该处海洋深度是多少？
（2）既然利用声呐装置能探测海底的深度，那么能否利用它测量月球与地球之间的距离呢？谈谈你的看法．
（3）探测船上的一位气象学家将一只氢气球贴于脸颊，感到了剧烈的震荡，但气球震动的频率不到20Hz，于是他马上向大家发出紧急报告：“海上风暴即将来临”．就在当天夜里，海上发生了强烈的风暴．一只氢气球怎么能预报海上的风暴呢？试分析气象学家判断风暴的物理学依据．

分析 （1）知道超声波从海面到海底再返回海面的时间，可以求出超声波从海面到海底用的时间，又知道声速，利用速度公式求海水的深度．
（2）超声波属于声波，声波的传播需要介质，不能在真空中传播，而月球表面是没有空气的；电磁波可以在真空中传播．
（3）远处发生风暴产生次声波，次声波传播速度比风浪速度快得多，并引起气球的振动，从而使接近氢气球的人感受到强烈震动，并以此判断风暴．

解答 解：（1）超声波从海面到海底用的时间：
t=$\frac{1}{2}$×3s=1.5s；
由v=$\frac{s}{t}$可得，
该处海水的深度：
h=vt=1500m/s×1.5s=2250m；
（2）月球周围没有空气，声波不能在真空中传播，故超声波不能到达月球，更不能利用声波的反射测出地球到月球的距离；
（3）风暴来临前一般会产生次声波，次声波引起气球内空气振动，人耳不能听到球内气体振动发出的声音，可以将氢气球在脸颊上贴一下，感觉到气流的振动，从而推测出风暴是否来临．
答：（1）该处海洋深度是2250m；
（2）不能否利用它测量月球与地球之间的距离；因为月球周围没有空气，声波不能在真空中传播．
（3）风暴来临前一般会产生次声波，次声波引起气球内空气振动，人耳不能听到球内气体振动发出的声音，可以氢气球在脸颊上贴一下，感觉到气流的振动，从而推测出风暴是否来临．

点评 本题考查了学生对超声波及其应用、次声波及其危害的了解与掌握，平时学习时多了解、多积累，提高分析这方面问题的能力．

练习册系列答案
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20．如图所示的电路中，电源电压不变，电阻R1的阻值为20Ω．当断开S1和S2，闭合S3时，电流表的示数为0.5A；当断开S2，闭合S1和S3时，电流表的示数为0.9A．求：
（1）电阻R2的阻值；
（2）当断开S2，闭合S1和S3时，10s内电流通过R1所做的功；
（3）当断开开关S1和S3，闭合开关S2时，加在电阻R1两端的电压．
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20．用与毛皮摩擦的橡胶棒跟验电器的金属球接触，使验电器的金属箔片张开，再把一个绝缘体与验电器的金属接触，则看到验电器的金属箔片先闭合而后张开，那么这个绝缘体（　　）
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