Question

16．聲音在海水中的傳播速度是1530m/s，為了開辟新航道，順利穿越日本沖繩島南端的宮古海峽，中國科學(xué)船“向陽紅03號”裝有回聲探測儀器，探測水下有無暗礁，如圖所示，探測船發(fā)出的聲音信號0.6s后被探測儀器接收．問：
（1）探測船發(fā)出的聲音為了有更好的回收效果，你猜想最好用什么聲波？請再舉兩個應(yīng)用到這種聲波的例子．
（2）這種方法能不能用來測量月亮到地球的距離？為什么？
（3）通過計算說明海底障礙物到探測船艙底的距離是多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)回聲定位的原理，科學(xué)家發(fā)明了聲吶，利用聲吶系統(tǒng)，探測水下有無暗礁，超聲是指高于20000Hz的聲音，超聲具有單向傳播性好、穿透能力強(qiáng)的特點；
（2）超聲波屬于聲波，聲波的傳播需要介質(zhì)，不能在真空中傳播，而月球表面是沒有空氣的；
（3）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海底障礙物的時間，再利用速度公式求海底障礙物到船的距離．

解答 解：
（1）利用的是超聲波，因為超聲波具有定向性好、穿透能力強(qiáng)的特點．應(yīng)用：超聲診斷儀（B超）、超聲金屬診斷儀等
（2）月亮周圍沒有空氣，聲音不能在真空中傳播，故超聲波不能到達(dá)月亮，更不能利用聲波的反射測出月亮到地球的距離；
（3）因為發(fā)出的聲音信號0.6s后被探測儀器接收，
所以超聲波從船所在的位置到海底障礙物的時間：
t=$\frac{1}{2}$×0.6s=0.3s，
由v=$\frac{s}{t}$得海底障礙物到船的距離：
s=vt=1530m/s×0.3s=459m．
答：（1）使用超聲波，應(yīng)用：超聲診斷儀（B超）、超聲金屬診斷儀等；
（2）不能用來測量月亮到地球的距離，因為聲音不能在真空中傳播；
（3）海底障礙物到探測船艙底的距離是459m．

點評 本題考查了超聲波及其應(yīng)用、速度公式的應(yīng)用，平時學(xué)習(xí)時多了解、多積累，提高分析這方面問題的能力．