Question

3．电影《冰岛沉船》描述的是1912年一艘名叫“泰坦尼克号”的大船，因为跟冰山相撞而沉没的悲剧．为了避免悲剧的再次发生，科学家发明了一种利用声音传播规律制成的探测装置安装在船上，利用它能较早地发现冰山或暗礁的存在．
（1）你能说出这种装置的名称吗？请简要地说明它的工作原理．
（2）如果这种装置发出的信号遇到暗礁5s后收到返回的信号，则暗礁到船的距离至少有多远？（设这种声波在海水中每秒传播1 500m）

Answer 1

分析 （1）受蝙蝠利用超声导航的启示，人们制成了超声雷达，又叫回声测位仪、声呐，用它来探测海底深度、海中暗礁等．
（2）利用回声计算海底深度：先找到超声波从水面传到海底的时间，再利用公式s=vt计算海底的深度．

解答 解：（1）该探测装置名称：回声测位仪；原理：用它发出超声波，然后用仪器接收障碍物反射回来声波信号．测量出发出信号和接收信号之间时间，根据在水中的声速可以计算出到障碍物距离．
（2）从发出超声波到接受到返回信号所花时间是5s，则超声波从水下目标传到船的时间t=$\frac{1}{2}$×5s=2.5s．
已知超声波在海水中的速度v=1500m/s，由v=$\frac{s}{t}$可得暗礁到船的距离：
s=vt=1500m/s×2.5s=3750m．
答：（1）题中所指探测装置的名称是声呐．工作原理同上；
（2）暗礁到船的距离至少有3750m．

点评 本题的解题关键有两个：①了解声呐的用途；②知道超声波传到海底的时间是总时间的一半．