题文

科学工作者为了探测海底某处的深度，向海底垂直发射超声波，经过4s收到回波信号，声音在海水中传播的速度是1500m/s． （1）海洋中该处的深度是多少m？ （2）“向月球发射超声波并利用回声来测量月球与地球之间的距离”这一方案可行吗？为什么？如何改进这一方案才切实可行？

题型：计算题  难度：中档

答案

解： （1）v=1531m/s，t=4s 超声波来回总路程：s=vt=1500m/s×4s=6000m 该处海深：h=s=×6000m=3000m （2）月球周围没有空气，声波不能在真空中传播，故超声波不能到达月球，更不能利用声波的反射测出地球到月球的距离；可以利用电磁波．

据专家权威分析，试题“科学工作者为了探测海底某处的深度，向海底垂直发射超声波，经过..”主要考查你对  回声及回声测距离的应用，声音的传播，速度公式及其应用  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

回声及回声测距离的应用声音的传播速度公式及其应用

考点名称：回声及回声测距离的应用

• 定义：
  声音在传播过程中遇到障碍物要发生反射，人们把声音遇到障碍物反射回来的声音叫回声
  
  

• 区别回声与原声：
  

  回声的概念	回声是由于声音被高墙、山崖反射而产生的，对着远处的高墙、山崖呼喊能够听到回声
  区分回声与原声的条件	若回声到达人耳比原声晚0．1s以上，人耳就能把回声和原声区分开来。在空气中，讲话人与反射物间距离必须在17m以上，否则，回声与原声混在一起，使原声加强

• 人耳辨别出回声的条件：
  人耳辨别出回声的条件：也就是人耳区分两次声音的条件是：反射回来的声音到达人耳比原声晚0.1秒以上，否则原声和回声混合在一起使原声加强，这就是在屋里说话为什么比在旷野里说话听起来响的原因。
  
  回声测距离的例题剖析：
  例：汽车沿平直公路匀速使向一座高山，汽车的速度为10m/s,声速为340m/s，行进途中按一次喇叭，2s后司机听到回声，求司机按喇叭处距山脚距离是多少
  剖析：发出声听到回声这段时间走的路程为s₁=v₁t，而汽车在这段时间走的路程为s₂=v₂t，
  鸣笛处到山脚距离s=（s₁+s₂）=（v₁t+v₂t）=(10m/s+340m/s)×2s=350m，
  所以答案为：350m。

• 回声定位：
    蝙蝠在飞行时会发出超声波，这些超声波碰到墙壁或昆虫时会反射回来，根据回声传来的方位和时间，蝙蝠可以确定目标的位置和距离。蝙蝠采用的这种方法叫做回声定位(如图所示)。
  
  
  回声的应用：
  利用回声可以测量距离，如：海底的深度、河宽以及回声定位
  

考点名称：声音的传播

•  介质
  能够传播声音的物质叫做声的介质。任何固体、液体和气体都是声音传播的介质。真空不能传声。
  
  声音的传播
  

  传播条件		声音的传播需要介质，真空不能传声
  介质状态	固体	隔墙有耳
  	液体	说话声吓跑游鱼
  	气体	人与人相互交谈

  
  

• 声波水波类比
  

  	水波(铅笔轻点水面)	声波(击鼓)
  振动源	铅笔	鼓面
  传播介质	水	空气
  现象	形成一圈一圈的波动向外传播	形成疏密相间的波动向外传播

• 理想化实验法研究声的传播：
    理想化实验法就是在观察实验的基础上，忽略次要因素，进行合理的推理，得出结论，达到认识事物本质的目的。在物理学中，我们会经常遇到一些由于受到各种外界因素的影响，不可能直接通过实验进行验证或探究的物理规律。应用这种科学方法探究和认识物理规律时往往分两步：
  (1)根据实验目的尽量创造条件．设计并操作实验，为探究或验证某一物理规律取得可靠的实验事实；
  
  (2)在获取可靠实验事实的基础上，通过假想在理想状态下进行实验，并通过科学的推理得出实验结果(或结论)。如在“研究声音的传播”实验中，实验现象是：随着罩内空气的不断抽出，听到的铃声越来越弱。但最后还是能听到声音，主要原因是实验设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态，以及周围的固体还能传声。这时推理就显得很重要了，它能够突破实验条件的限制，抓住主要因素，忽略次要因素，得出结论。
  例 关于下面所示四幅图片的说法中，正确的是 (  )
  
  A．图片a所示的实验表明，真空不能传声
  B．图片b所示的实验表明，频率越高，音调越低
  C．图片c所示的实验表明，噪声可以在入耳处减弱
  D．图片d中的蝙蝠利用发出的电磁波导航
  解析 在用抽气机逐渐抽出玻璃罩里面空气的过程中，可以发现里面闹钟发出的声音越来越小，如果玻璃罩里面的空气被抽光，我们就无法听到声音，这说明声音的传播需要空气，进一步研究说明声音的传播需要介质。而B是用转换法表明声音是由振动产生的。C项实验表明音调与物体的振动频率有关。D项中蝙蝠利用回声定位，故A正确。