Question

15．利用回聲可以測(cè)量聲源到障礙物的距離．科學(xué)工作者為了探測(cè)海底某處的深度，從海面向海底垂直發(fā)射超聲波，經(jīng)過(guò)4秒后接到回波信號(hào)．已知聲音在海水中的傳播速度是1530m/s，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）此處海洋的深度是多少m？
（2）運(yùn)用聲波的反射，能否測(cè)量地球和月球之間的距離？為什么？
（3）若探測(cè)船在海上航行時(shí)，船上一氣象學(xué)家將一只氫氣球湊近耳朵聽(tīng)了聽(tīng)，馬上向大家緊急報(bào)告：“海上風(fēng)暴即將來(lái)臨”．就在當(dāng)天夜里，海上發(fā)生了強(qiáng)烈的風(fēng)暴，一只氫氣球怎么能預(yù)報(bào)海上的風(fēng)暴呢？試分析氣象學(xué)家判斷風(fēng)暴的物理依據(jù)是什么．

Answer 1

分析 （1）知道超聲波從海面到海底障礙物再返回海面的時(shí)間，可以求出超聲波從海面到海底海底障礙物用的時(shí)間，又知道聲音在海水中傳播的速度，利用速度公式S=vt即可求海底障礙物到探測(cè)船的距離．
（2）聲音的傳播需要介質(zhì)，真空不能傳聲．
（3）次聲是指低于20Hz的聲音，它的波長(zhǎng)很長(zhǎng)，人耳無(wú)法聽(tīng)到次聲；風(fēng)暴來(lái)臨前一般會(huì)產(chǎn)生次聲波，次聲波引起氣球內(nèi)空氣振動(dòng)，人耳能聽(tīng)到球內(nèi)氣體振動(dòng)發(fā)出的聲音，從而推測(cè)出風(fēng)暴是否來(lái)臨．

解答 解：（1）發(fā)出信號(hào)遇到海底障礙物4s后接收到返回的波，
聲波從船所在的位置到障礙物的時(shí)間為：
t=$\frac{1}{2}$×4s=2s；
由v=$\frac{s}{t}$可得，障礙物到船的距離：
s=vt=1530m/s×2s=3060m；
（2）超聲波的傳播需要介質(zhì)，因?yàn)榈厍虻皆铝林�間是真空，所以超聲波不能傳播．不能用超聲波測(cè)量地月距離；
（3）風(fēng)暴來(lái)臨前一般會(huì)產(chǎn)生次聲波，次聲波引起氣球內(nèi)空氣振動(dòng)，人耳不能聽(tīng)到球內(nèi)氣體振動(dòng)發(fā)出的聲音，可以將氫氣球在臉上貼一下，感覺(jué)到氣流的振動(dòng)，從而推測(cè)出風(fēng)暴是否來(lái)臨．
答：（1）此處海洋的深度是3060m．
（2）月球周?chē)鷽](méi)有空氣，聲波不能在真空中傳播，故聲波不能到達(dá)月球，更不能利用聲波的反射測(cè)出地球到月球的距離．
（3）風(fēng)暴來(lái)臨前一般會(huì)產(chǎn)生次聲波，次聲波引起氣球內(nèi)空氣振動(dòng)，人耳不能聽(tīng)到球內(nèi)氣體振動(dòng)發(fā)出的聲音，可以將氫氣球在臉上貼一下，感覺(jué)到氣流的振動(dòng)，從而推測(cè)出風(fēng)暴是否來(lái)臨．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)超聲波及其應(yīng)用、次聲波及其危害的了解與掌握，平時(shí)學(xué)習(xí)時(shí)多了解、多積累，提高分析這方面問(wèn)題的能力．