某同学在探究音调和响度分别与什么有关时，做了以下实验：
（1）如图甲所示，用硬纸片在钢锯齿上滑动，滑动速度越大，硬纸片振动的频率越，发出的声音的音调越，这说明音调是由决定的
（2）如图乙所示，用一只手将锯条压在桌沿上，用另一只手轻拨锯条一端，听其响度；在用力拨锯条，这时锯条的振幅（选填“变大”或“变小”），声音的响度（选填“变大”或“变 小”），这说明响度与有关．当锯条伸出桌面超过一定长度时，虽然用同样的力拨动钢尺，却听不到声音，这是由于．

探究声音的特征：
（1）为了探究音调与什么因素有关，小明设计了下面几个实验，如图所示，你认为能够完成探究目的是，通过探究可知：音调是由发声体振动的决定的．
（2）在敲鼓时，用鼓锤敲击鼓面，在听到鼓声同时，还可看见鼓面上小纸团在跳动，说明鼓声是由于鼓面的产生的；用力越大，听到的鼓声越响，表明鼓面的越大，鼓声的响度越大．
（3）如图所示，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌面适当的长度，拨动钢尺，就可听到（选填“钢尺”或“桌面被拍打”）振动发出的声音，若改用更大的力拨动钢尺，则听到声音的（选填“音调”、“音色”或“响度”）变大；逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，仔细聆听钢尺振动发出声音后，发现音调逐渐变（选填“高”或“低”）了，观察发现此时钢尺振动慢了，当钢尺伸出桌面超过一定长度时，虽然用同样的力拨动钢尺，却听不到声音了，这是由于．

阅读并解答：
阅读材料（一）
人耳能听到声波的频率通常在20Hz至20000Hz之间；我们把它叫做可听声．频率高于20000Hz的声波叫做超声波，低于20Hz的声波叫做次声波，与可听声相比，超声波具有方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能等特点，因而有广泛的应用．
阅读材料（二）
前苏联科学家舒雷金进行过一项研究：他在靠近海岸的研究站上不断放出气球，然后用仪器记录这些气球的振动情况，居然发现，在气球发生剧烈振动以后，往往会有风暴的出现．研究还发现，气球的这种振动很慢，频率低于20Hz．振动是由远处海面上传来的次声波引起的．
通过阅读上述材料解决下面问题：
声音在海水中的传播速度是1530m/s，为了开辟新航道，某科学探测船装有回声探测仪器，探测水下有元暗礁，探测船发出声音信号0.6s后被探测仪器接收．
（1）探测船发出的声音为了有更好的回收效果，最好用什么声波？为什么？
（2）通过计算说明海底障碍物到探测船舱底的距离是多少？
（3）探测船在一次海上航行时，轮船上的一位气象学家将一只氢气球在脸颊上贴了一下，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，试分析气象学家判断风暴的物理学依据是什么？