Question

15．利用回聲可以測量聲源到障礙物的距離．科學工作者為了探測海底某處的深度，從海面向海底垂直發(fā)射超聲波，經(jīng)過4秒后接到回波信號．已知聲音在海水中的傳播速度是1530m/s，請回答下列問題：
（1）此處海洋的深度是多少m？
（2）運用聲波的反射，能否測量地球和月球之間的距離？為什么？
（3）若探測船在海上航行時，船上一氣象學家將一只氫氣球湊近耳朵聽了聽，馬上向大家緊急報告：“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間，可以求出超聲波從海面到海底海底障礙物用的時間，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，它的波長很長，人耳無法聽到次聲；風暴來臨前一般會產(chǎn)生次聲波，次聲波引起氣球內(nèi)空氣振動，人耳能聽到球內(nèi)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）發(fā)出信號遇到海底障礙物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)，因為地球到月亮之間是真空，所以超聲波不能傳播．不能用超聲波測量地月距離；
（3）風暴來臨前一般會產(chǎn)生次聲波，次聲波引起氣球內(nèi)空氣振動，人耳不能聽到球內(nèi)氣體振動發(fā)出的聲音，可以將氫氣球在臉上貼一下，感覺到氣流的振動，從而推測出風暴是否來臨．
答：（1）此處海洋的深度是3060m．
（2）月球周圍沒有空氣，聲波不能在真空中傳播，故聲波不能到達月球，更不能利用聲波的反射測出地球到月球的距離．
（3）風暴來臨前一般會產(chǎn)生次聲波，次聲波引起氣球內(nèi)空氣振動，人耳不能聽到球內(nèi)氣體振動發(fā)出的聲音，可以將氫氣球在臉上貼一下，感覺到氣流的振動，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．