题目内容
14.潜艇的“耳目”--声响 潜艇最大的特点是它的隐藏性,作战时需要长时间在水下潜航,这就决定它不能浮出水面使用雷达观察,而只能依靠声呐进行探测,所以声呐在潜艇上的重要性更为突出,被称为潜艇的“耳目”.
声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备,是水声学中应用广泛的一种重要装置.
声呐能够向水中发射声波,声波在频率大多在10kHz-30kHz之间,由于这种声波的频率较高,可以形成较指向性.声波在水中传播时,如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标,就会被反射回来,反射回来的声波被声波接收,根据声信号往返时间可以确定目标的距离.
声呐发出声波碰到的目标如果是运动的,反射回来的声波(下称“回声”)的音调就会有所变化,它的变化规律是:如果回声的音调变高,说明目标正向声呐靠拢;如果回声的音调变低,说明目标原理声呐.
请回答以下问题:
(1)人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是10000Hz到20000Hz.
(2)如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在10s内接收到经B潜艇反射回来的信号,且信号频率不变,潜艇B与潜艇A的距离s1是7500m(设声波在海水中传播速度为1500m/s).
(3)在月球上能否用声呐技术来测量物体间的距离?为什么?
分析 (1)超声是指高于20000Hz的声音,次声是指低于20Hz的声音,人耳无法听到超声和次声;
(2)先算出超声波从潜艇A传到潜艇B的时间,再根据速度公式求两者的距离;
(3)真空不能传声,所以无法使用声呐.
解答 解:(1)人耳只能听到20Hz到20000Hz之间的声音,声呐发出的声波频率大多在10kHz~30kHz之间;因此人耳听到的声呐发出的声波频率为10kHz~20kHz.
(2)超声波从潜艇A传到潜艇B的时间:t=$\frac{1}{2}$×10s=5s,因为v=$\frac{s}{t}$,所以潜艇B与潜艇A的距离:s=vt=1500m/s×5s=7500m;
(3)地球和月球之间是真空,因为真空不能传声,所以用声呐技术无法测量地球和月球之间的距离.
故答案为:(1)10000;20000;(2)7500m;(3)不能,因为真空中不能传播声音.
点评 本题综合性很强,考查学生对声音知识的综合运用能力,在计算距离时,注意回声测距需要计算单程的长度,这一点容易失误.
练习册系列答案
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①启动后提速需要一段时间,是因为惯性力的阻碍;
②关闭发动机后慢慢停下来,是因为汽车的惯性慢慢消失;
③驾驶员系安全带是为了预防由于惯性导致的伤害;
④刹车后还会运行一段距离,是因为汽车具有惯性.
①启动后提速需要一段时间,是因为惯性力的阻碍;
②关闭发动机后慢慢停下来,是因为汽车的惯性慢慢消失;
③驾驶员系安全带是为了预防由于惯性导致的伤害;
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| A. | ①② | B. | ②③ | C. | ③④ | D. | ①④ |
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