Question

聲音在海水中的傳播速度是1530m/s，為了開辟新航道，某科學探測船裝有回聲探測儀器，探測水下有無暗礁，有一探測船發(fā)出的聲音信號0.6s被探測儀器接收．
（1）探測船發(fā)出的聲音為了有更好的回收效果，最好用什么聲波？為什么？
（2）通過計算說明海底障礙物到探測船艙底的距離是多少？
（3）探測船在海上航行時，輪船上的一位氣象學家將一只氫氣球湊近耳朵聽了聽，馬上向大家發(fā)出緊急報告：“海上風暴即將來臨”．就在當天夜里，海上發(fā)生了強烈的風暴，一只氫氣球怎么能預報海上的風暴呢？試分析氣象學家判斷風暴的物理學依據(jù)是什么？

Answer 1

分析：（1）超聲波是指高于20000Hz的聲音，超聲波具有單向傳播性好、穿透能力強的特點；
（2）利用回聲計算與障礙物（暗礁）的距離：先求出超聲波從船所在的位置到暗礁的時間，再利用速度公式求暗礁到船的距離；
（3）次聲是指低于20Hz的聲音，它的波長很長，人耳無法聽到次聲；風暴來臨前一般會產生次聲波，次聲波引起氣球內空氣振動，人耳能聽到球內氣體振動發(fā)出的聲音，從而推測出風暴是否來臨．

解答：解：（1）利用超聲波方向性好的特點制成的，用聲吶可以探測海底沉船、魚群，測海底深度等；
（2）因為發(fā)出信號遇到暗礁0.6s后接收到返回的波，
所以超聲波從船所在的位置到暗礁的時間為：t=

1

2

×0.6s=0.3s，
暗礁到船的距離：s=vt=1530m/s×0.3s=459m；
答：暗礁到船的距離是459m．
（3）風暴來臨前一般會產生次聲波，次聲波引起氣球內空氣振動，人耳能聽到球內氣體振動發(fā)出的聲音，從而推測出風暴是否來臨．

點評：本題考查了學生對超聲波及其應用、次聲波及其危害的了解與掌握，平時學習時多了解、多積累，提高分析這方面問題的能力．