Question

閱讀并解答：
閱讀材料（一）
人耳能聽到聲波的頻率通常在20Hz至20000Hz之間；我們把它叫做可聽聲．頻率高于20000Hz的聲波叫做超聲波，低于20Hz的聲波叫做次聲波，與可聽聲相比，超聲波具有方向性好，穿透能力強(qiáng)，易于獲得較集中的聲能等特點(diǎn)，因而有廣泛的應(yīng)用．
閱讀材料（二）
前蘇聯(lián)科學(xué)家舒雷金進(jìn)行過一項(xiàng)研究：他在靠近海岸的研究站上不斷放出氣球，然后用儀器記錄這些氣球的振動(dòng)情況，居然發(fā)現(xiàn)，在氣球發(fā)生劇烈振動(dòng)以后，往往會(huì)有風(fēng)暴的出現(xiàn)．研究還發(fā)現(xiàn)，氣球的這種振動(dòng)很慢，頻率低于20Hz．振動(dòng)是由遠(yuǎn)處海面上傳來的次聲波引起的．
通過閱讀上述材料解決下面問題：
聲音在海水中的傳播速度是1530m/s，為了開辟新航道，某科學(xué)探測(cè)船裝有回聲探測(cè)儀器，探測(cè)水下有元暗礁，探測(cè)船發(fā)出聲音信號(hào)0.6s后被探測(cè)儀器接收．
（1）探測(cè)船發(fā)出的聲音為了有更好的回收效果，最好用什么聲波？為什么？
（2）通過計(jì)算說明海底障礙物到探測(cè)船艙底的距離是多少？
（3）探測(cè)船在一次海上航行時(shí)，輪船上的一位氣象學(xué)家將一只氫氣球在臉頰上貼了一下，向大家發(fā)出緊急報(bào)告：“海上風(fēng)暴即將來臨”．就在當(dāng)天夜里，海上發(fā)生了強(qiáng)烈的風(fēng)暴，試分析氣象學(xué)家判斷風(fēng)暴的物理學(xué)依據(jù)是什么？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)各種聲波的特點(diǎn)，選出符合要求的聲波．
（2）回聲的路程是障礙物到船底艙距離的兩倍，由速度公式的變形公式先求出聲波的路程，然后再求距離．
（3）風(fēng)暴會(huì)產(chǎn)生次聲波，次聲波的速度大于風(fēng)暴的速度，次聲波可以引起氣球的振動(dòng)，由氣球的振動(dòng)可知已經(jīng)產(chǎn)生了風(fēng)暴．

解答：解：（1）超聲波具有方向性好，穿透能力強(qiáng)，易于獲得較集中的聲能等特點(diǎn)，
為了有更好的回收效果，探測(cè)船應(yīng)該用超聲波（聲吶），因?yàn)槌�聲波定向性好，在水中傳播距離遠(yuǎn)．
（2）∵v=

s

t

，
∴聲波的路程s=vt=1530m/s×0.6s=918m，
探測(cè)船艙底的距離h=

s

2

=

918m

2

=459m；
（3）遠(yuǎn)處發(fā)生風(fēng)暴產(chǎn)生次聲波，次聲波傳播速度比風(fēng)浪速度大得多，
次聲波先傳到輪船所在位置，次聲波引起氣球的振動(dòng)，
從而可以推測(cè)已經(jīng)產(chǎn)生了風(fēng)暴，因而氣球能預(yù)測(cè)風(fēng)暴．
答：（1）超聲波，因?yàn)槌�聲波定向性好，在水中傳播距離遠(yuǎn)．
（2）海底障礙物到探測(cè)船艙底的距離是459m．
（3）如上所示．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道信息給予題，認(rèn)真審題、充分理解題意是正確解題的前提與關(guān)鍵．