Question

“冰島沉船”的電影描述的是1912年一艘名叫“泰坦尼克號”的大海輪，因為和冰山相撞而沉沒的悲劇，為了避免悲劇重演，科學家發明了一種利用聲音傳播規律制成的探測裝置安裝在船上，如圖所示，利用它能及早的發現冰山和暗礁的存在．
（1）請你說出這種探測裝置的名稱和工作原理．
（2）如果這種裝置向海底發出超聲波，經5s后接收到發出的超聲波，求海水的深度．（設這種信號波在海水中的傳播速度為1500m/s）
（3）用這種方法能否測出地球與月球之間的距離？為什么？

Answer 1

解：（1）科學家發明的這種利用聲音反射制成的探測裝置叫做聲吶，是利用回聲定位的原理來工作的；
（2）這種裝置向海底發出超聲波，經5s后接收到發出的超聲波，則從輪船發出超聲波到海底的時間t==2.5s
根據公式v=可得：
海水的深度s=vt=1500m/s×2.5s=3750m；
（3）不能．
超聲波是聲波，聲波不能在真空中傳播，而大氣層外是真空，所以不能用這種裝置來測量月球和地球之間的距離．
答：（1）聲吶；回聲定位；
（2）海水的深度為3750m；
（3）不能．因為真空不能傳聲．
分析：（1）聲吶能夠向水中發射聲波，聲波在水中傳播時，如果遇到潛艇、水雷、魚群等目標，就會被反射回來，反射回來的聲波被聲吶接收，根據聲信號往返時間可以確定目標的距離．科學家發明的這種利用聲音傳播規律制成的探測裝置叫做聲吶，是利用回聲定位的原理來工作的；
（2）由速度公式的變形公式可以求出超聲波的路程，該路程是輪船到海底距離的兩倍，然后求出海水的深度．
（3）超聲波的傳播需要介質，而地球與月球間有真空地帶，據此分析答題．
點評：本題考查了學生對聲音的利用和速度公式的應用情況，同時要了解真空不能傳聲，是一道基礎題．