Question

9．超声波具有许多奇异的特性：空化效应--超声波能在水中产生气泡，气泡破裂时释放出高能量，产生强冲击力的微小水柱，它不断冲击物件的表面，使物件表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到净化物件表面的目的．传播特性--它的波长短，在均匀介质中能够定向直线传播，根据这一特性可以进行超声探伤、测厚、测距、医学诊断等．
（1）超声波的频率范围是高于20000Hz；
（2）超声波能够清洗物件是因为声波具有能量；
（3）如图示，在于海平面垂直的方向上，声呐向海底发射超声波．如果经4s接收到来自海底的回波信号，则该处的海深为多少米？（海水中声速是1500m/s）

Answer 1

分析 （1）人能够听到声音的频率范围从20Hz到20000Hz．低于20Hz的声音叫次声波，高于20000Hz的声音叫超声波；
（2）声波可以传递信息，也可以传递能量；
（3）知道时间和速度，而后利用公式v=$\frac{s}{t}$变形计算即可解决．

解答 解：（1）超声波的频率范围是高于20000Hz；
（2）根据原文内容：超声波能在水中产生气泡，气泡爆破时释放出高能量，产生强冲击力的微小水柱，它不断冲击物件的表面，使物件表面及缝隙申的污垢剥落．
（3）声音在海水中的传播速度为l500m/s，来回的时间是4s，
由v=$\frac{s}{t}$可得，此时声音走的总路程是：s=vt=1500m/s×4s=6000m；
故海洋的深度为h=$\frac{1}{2}$s=$\frac{1}{2}$×6000m=3000m．
故答案为：（1）高于20000Hz；（2）能量；（3）该处的海深为3000米．

点评 本题考查超声波频率、声与能量、声音的传播条件以及回声测距，考查的知识点比较多，主要考查学生对所学物理知识的灵活运用能力．