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潛艇的“耳目”——聲吶
潛艇最大的特點是它的隱蔽*,作戰時需要長時間在水下潛航,這就決定它不能浮出水面使用雷達觀察,而只能依靠聲吶進行探測,所以聲吶在潛艇上的重要*更為突出,被稱為潛艇的“耳目”。 聲吶是利用水中聲波對水下目標進行探測、定位和通訊的電子裝置,是水聲學中應用廣泛的一種重要裝置。w W w .X k b 1.c O m 聲吶能夠向水中發*聲波,聲波的頻率大多為10 kHz~30 kHz,由於這種聲波的頻率較高,可以形成較強的指向*。聲波在水中傳播時,如果遇到潛艇、水雷、魚群等目標,就會被反*回來,反*回來的聲波被聲吶接收,根據聲訊號往返時間可以確定目標的距離。 聲吶發出聲波碰到的目標如果是運動的,反*回來的聲波(下稱“回聲”)的音調就會有所變化,它的變化規律是:如果回聲的音調變高,說明目標正向聲吶靠攏;如果回聲的音調變低,說明目標正遠離聲吶。 (1)人耳能夠聽到聲吶發出的聲波的頻率範圍是_____kHz到______kHz。 (2)①如果停在海水中的潛艇發出的聲波訊號在10 s內接收到經潛艇反*回來的訊號,且訊號頻率不變,潛艇與潛艇的距離s1是_______(設聲波在海水中傳播速度為1 500 m/s)。 ②停在海水中的潛艇繼續*潛艇,突然接到潛艇反*回來的聲波頻率是變低的,且測出潛艇的速度是20 m/s,方向始終在潛艇、的連線上,經後潛艇B與潛艇的距離s2為_________。 (3)在月球上能否用聲吶技術來測量物體間的距離?為什麼?
【回答】
(1)10(1分) 20(1分) (2)7 500 m(1分) 8 700 m(1分) (3)不能。(1分)因為月球周圍是真空,真空不能傳播聲音。(1分) 解析:(1)人耳只能聽到頻率範圍為20 Hz~20 000 Hz的聲音,聲吶發出的聲波頻率大多為10 kHz~30 kHz;因此人耳聽到的聲吶發出的聲波頻率範圍為。 (2)聲波在水中傳播的總距離為: 由於聲波是反*回來的訊號,所以兩艘潛艇之間的距離===7 500 m =60 s 1後,潛艇B行駛的路程==20 m/s×60 s=1 200 m 現在兩艘潛艇之間的距離=+=7 500 m+1 200 m=8 700 m。 (3)月球周圍是真空,因為真空不能傳聲,所以用聲吶技術無法測量月球表面物體之間的距離。
知識點:聲現象單元測試
題型:綜合題
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