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                          潜艇的“耳目”----声呐
潜艇最大的特点是它的隐蔽性,作战时需要长时间在水下潜航,这就决定它不能浮出水面使用雷达观察,而只能依靠声呐进行探测,所以声呐在潜艇上的重要性更为突出,被称为潜艇的“耳目”.
声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备,是水声学中应用广泛的一种重要装置.
声呐能够向水中发射声波,声波的频率大多在10kHz至30kHz之间,由于这种声波的频率较高,可以形成较指向性.声波在水中传播时,如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标,就会被反射回来,反射回来的声波被声呐接收,根据声信号往返时间可以确定目标的距离.
声呐发出声波碰到的目标如果是运动的,反射回来的声波(下称“回声”)的音调就会有所变化,它的变化规律是:如果回声的音调变高,说明目标正向声呐靠拢;如果回声的音调变低,说明目标远离声呐.
请回答以下问题:
(1)人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是______Hz到______Hz.
(2)如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在10s内接收到经B潜艇反射回来的信号,且信号频率不变,潜艇B与潜艇A的距离是______.(设声波在海水中传播速度为1500m/s)
(3)在月球上能否用声呐技术来测量物体间的距离?为什么?

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(1)超声是指高于20000Hz的声音,次声是指低于20Hz的声音.人耳无法听到超声和次声. (2)先算出超声波从潜艇A传到潜艇B的时间,再根据速度公式求两者的距离; (3)真空不能传声,所以无法使用声呐. 【解析】 (1)人耳只能听到20Hz到20000Hz之间的声音,声呐发出的声波频率大多在10kHz~30kHz之间; 因此人耳听到的声呐发出的声波频率为10000Hz~20000kHz. (2)超声波从潜艇A传到潜艇B的时间: t=×10s=5s, 潜艇B与潜艇A的距离: s=vt=1500m/s×5s=7500m; (3)地球和月球之间是真空,因为真空不能传声,所以用声呐技术无法测量地球和月球之间的距离. 故答案为:(1)10000;20000;(2)7500;(3)不能,因为真空中不能传播声音.
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(5)按照实验过程,请补全下表数据记录及处理.(提醒:刻度尺的分度值为1cm,表格中要填数据哟)
   路段  距离(cm) 运动时间(s)平均速度(cm/s)
   AB     40.0        2______
   BC__________________
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由上述实验数据分析可知,小球沿斜面下滑的速度______.(选填:越来越快或越来越慢)
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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