閱讀并解答:
閱讀材料(一)
人耳能聽到聲波的頻率通常在20Hz至20000Hz之間;我們把它叫做可聽聲.頻率高于20000Hz的聲波叫做超聲波,低于20Hz的聲波叫做次聲波,與可聽聲相比,超聲波具有方向性好,穿透能力強,易于獲得較集中的聲能等特點,因而有廣泛的應用.
閱讀材料(二)
前蘇聯(lián)科學家舒雷金進行過一項研究:他在靠近海岸的研究站上不斷放出氣球,然后用儀器記錄這些氣球的振動情況,居然發(fā)現(xiàn),在氣球發(fā)生劇烈振動以后,往往會有風暴的出現(xiàn).研究還發(fā)現(xiàn),氣球的這種振動很慢,頻率低于20Hz.振動是由遠處海面上傳來的次聲波引起的.
通過閱讀上述材料解決下面問題:
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,探測水下有元暗礁,探測船發(fā)出聲音信號0.6s后被探測儀器接收.
(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)探測船在一次海上航行時,輪船上的一位氣象學家將一只氫氣球在臉頰上貼了一下,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,試分析氣象學家判斷風暴的物理學依據(jù)是什么?
【答案】
分析:(1)根據(jù)各種聲波的特點,選出符合要求的聲波.
(2)回聲的路程是障礙物到船底艙距離的兩倍,由速度公式的變形公式先求出聲波的路程,然后再求距離.
(3)風暴會產(chǎn)生次聲波,次聲波的速度大于風暴的速度,次聲波可以引起氣球的振動,由氣球的振動可知已經(jīng)產(chǎn)生了風暴.
解答:解:(1)超聲波具有方向性好,穿透能力強,易于獲得較集中的聲能等特點,
為了有更好的回收效果,探測船應該用超聲波(聲吶),因為超聲波定向性好,在水中傳播距離遠.
(2)∵v=

,
∴聲波的路程s=vt=1530m/s×0.6s=918m,
探測船艙底的距離h=

=

=459m;
(3)遠處發(fā)生風暴產(chǎn)生次聲波,次聲波傳播速度比風浪速度大得多,
次聲波先傳到輪船所在位置,次聲波引起氣球的振動,
從而可以推測已經(jīng)產(chǎn)生了風暴,因而氣球能預測風暴.
答:(1)超聲波,因為超聲波定向性好,在水中傳播距離遠.
(2)海底障礙物到探測船艙底的距離是459m.
(3)如上所示.
點評:本題是一道信息給予題,認真審題、充分理解題意是正確解題的前提與關鍵.