Question

3．1912年，英國(guó)大商船“泰坦尼克”號(hào)在自己的第一次航行中，發(fā)生了與冰山相撞沉沒(méi)的悲劇，這次海難時(shí)間引起了全世界的關(guān)注，為了尋找沉船，美國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)并制造出第一臺(tái)測(cè)量水下目標(biāo)的回聲探測(cè)儀，于1914年成功地發(fā)現(xiàn)了3km以外的冰山．第一次世界大戰(zhàn)時(shí)，德國(guó)潛水艇擊沉了協(xié)約國(guó)大量戰(zhàn)艦、船只，幾乎中斷了橫跨大西洋的海上運(yùn)輸線．當(dāng)時(shí)潛水艇潛在水下，看不見(jiàn)，摸不著，橫行無(wú)敵．法國(guó)著名物理學(xué)家朗之萬(wàn)等人研究并制造了第一部主動(dòng)式聲吶，使得德軍潛艇無(wú)處藏身，遭受了滅頂之災(zāi)．
（1）利用聲吶測(cè)量海底的深度，必須知道的一個(gè)物理量是速度，必須測(cè)量的一個(gè)物理量是時(shí)間，海底距離的表達(dá)式l=$\frac{1}{2}$vt．
（2）科學(xué)工作者為了探測(cè)海底某處的深度，向海底垂直發(fā)射超聲波，經(jīng)過(guò)4s收到回波信號(hào)，海洋中該處的深度是多少米？（聲音在海水中傳播速度是1500m/s）
（3）這種方法不能用來(lái)測(cè)量月亮與地球之間的距離，其原因是什么？

Answer 1

分析 （1）回聲是指聲音發(fā)射出去后，被障礙物反射回來(lái)的現(xiàn)象，可以用來(lái)計(jì)算聲源到障礙物的距離．
（2）知道超聲波從海面到海底再返回海面的時(shí)間，可以求出超聲波從海面到海底用的時(shí)間，又知道聲速，利用速度公式求海底的深度．
（3）聲音的傳播需要介質(zhì)，真空不能傳聲．

解答 解：
（1）根據(jù)路程公式s=vt知，利用聲吶定海深需要知道聲音在水的傳播速度v和所用的時(shí)間t，海底距離的表達(dá)式l=$\frac{1}{2}$vt；
（2）超聲波從海面到海底用的時(shí)間：
t=$\frac{1}{2}$×4s=2s，
根據(jù)v=$\frac{s}{t}$可知，
海洋中該處的深度：s=vt=1500m/s×2s=3000m．
（3）地球與月球之間有真空，超聲波也屬于聲音，而真空不能傳聲．
故答案為：（1）速度；時(shí)間；$\frac{1}{2}$vt；（2）海洋中該處的深度是3000m；（3）真空不能傳聲．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了回聲測(cè)距的原理以及對(duì)聲音傳播需要介質(zhì)的運(yùn)用，注意海的深度是聲音通過(guò)路程的一半．