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...

問題詳情：

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。

聲吶能夠向水中發*聲波，聲波的頻率大多在10kHz~30kHz之間，由於這種聲波的頻率較高，可以形成較指向*。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，說明目標遠離聲吶。

請回答以下問題：

(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A發出的聲波訊號在10s內接收到經B潛艇反*回來的訊號，且訊號頻率不變，潛艇B與潛艇A的距離是__________。（設聲波在海水中傳播速度為1500m/s）

②停在海水中的潛艇A繼續*潛艇B，突然接到潛艇B反*回來的聲波頻率是變低的，且測出潛艇B的速度是20m/s，方向始終在潛艇A、B的連線上，經一分鐘後潛艇B與潛艇A的距離為__________。

(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】

0.02    20    7500m    8700m    不能    月球表面是真空的，而真空不能傳聲   

【分析】

(1)超聲是指高於20000Hz的聲音，次聲是指低於20Hz的聲音，人耳無法聽到超聲和次聲。

(2)先算出超聲波從潛艇A傳到潛艇B的時間，再根據速度公式求兩者的距離；首先算出1分鐘內潛艇B通過的距離，根據聲波頻率的變化分析出潛艇AB之間的距離變化，從而計算出二者之間的距離。

(3)真空不能傳聲，所以無法使用聲吶。

【詳解】

(1)人耳只能聽到20Hz到20000Hz，即0.02kHz到20kHz之間的聲音。

(2)①超聲波從潛艇A傳到潛艇B的時間

潛艇B與潛艇A的距離

②1分鐘後，潛艇B行駛的路程

因為聲波頻率變低，所以潛艇B是遠離聲吶，現在兩艘潛艇之間的距離

(3)地球和月球之間是真空，因為真空不能傳聲，所以用聲吶技術無法測量地球和月球之間的距離。

【點睛】

本題綜合*很強，考查學生對聲音知識的綜合運用能力；在計算距離時，注意回聲測距需要計算單程的長度。

知識點：聲音的產生與傳播

題型：綜合題