题文

电影《冰岛沉船》描述的是1912年一艘名叫“泰坦尼克号”的大船，因为跟冰山相撞而沉没的悲剧．为了避免悲剧的再次发生，科学家发明了一种利用声音传播规律制成的探测装置安装在船上，利用它能较早地发现冰山或暗礁的存在． （1）你能说出这种装置的名称吗？请简要说明它的工作原理． （2）如果这种装置发出的信号遇到暗礁5s后收到返回的信号，则暗礁到船的距离至少有多远？（声音在海水中的速度：1500m/s） （3）这种装置可用来探测月球等太空的奥秘吗？为什么？ （4）请你再列举两个超声波在生产实际中的应用．

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）该探测装置名称：回声测位仪；原理：用它发出超声波，然后用仪器接收障碍物反射回来声波信号．测量出发出信号和接收信号之间时间，根据在水中的声速可以计算出到障碍物距离． （2）从发出超声波到接受到返回信号所花时间是5s，则超声波从水下目标传到船的时间t= 1 2 ×5s=2.5s． ∵v= s t ，超声波在海水中的速度v=1500m/s， ∴水下目标到船的距离： s=vt=1500m/s×2.5s=3750m． （3）因为声音不能在真空中传播，而月球上没有空气，所以不能利用超声波探究月球等太空中的奥秘． （4）超声波除了利用声呐系统测海深外，还可以应用在B超，清洗机械，除去人体内的结石等方面． 答：（1）题中所指探测装置的名称是声呐．工作原理同上． （2）水下目标到船的距离为3750m． （3）该装置能不能用来探究月球等太空中的奥秘，因为月球上是真空，声音不能在真空中传播． （4）B超，超声清洗器．

据专家权威分析，试题“电影《冰岛沉船》描述的是1912年一艘名叫“泰坦尼克号”的大船，因为..”主要考查你对  回声及回声测距离的应用，声音的传播  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

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。