Question

阅读并解答：阅读材料（一）人耳能听到声波的频率通常在20Hz至20000Hz之间；我们把它叫做可听声．频率高

阅读并解答：阅读材料（一）人耳能听到声波的频率通常在20Hz至20000Hz之间；我们把它叫做可听声．频率高于20000Hz的声波叫做超声波，低于20Hz的声波叫做次声波，与可听声相比，超声波具有方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能等特点，因而有广泛的应用．阅读材料（二）前苏联科学家舒雷金进行过一项研究：他在靠近海岸的研究站上不断放出气球，然后用仪器记录这些气球的振动情况，居然发现，在气球发生剧烈振动以后，往往会有风暴的出现．研究还发现，气球的这种振动很慢，频率低于20Hz．振动是由远处海面上传来的次声波引起的．通过阅读上述材料解决下面问题：声音在海水中的传播速度是1530m/s，为了开辟新航道，某科学探测船装有回声探测仪器，探测水下有元暗礁，探测船发出声音信号0.6s后被探测仪器接收．（1）探测船发出的声音为了有更好的回收效果，最好用什么声波？为什么？（2）通过计算说明海底障碍物到探测船舱底的距离是多少？（3）探测船在一次海上航行时，轮船上的一位气象学家将一只氢气球在脸颊上贴了一下，向大家发出紧急报告：“海上风暴即将来临”．就在当天夜里，海上发生了强烈的风暴，试分析气象学家判断风暴的物理学依据是什么？

Answer 1

（1）超声波具有方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能等特点，
为了有更好的回收效果，探测船应该用超声波（声呐），因为超声波定向性好，在水中传播距离远．
（2）∵v=

s

t

，
∴声波的路程s=vt=1530m/s×0.6s=918m，
探测船舱底的距离h=

s

2

=

918m

2

=459m；
（3）远处发生风暴产生次声波，次声波传播速度比风浪速度大得多，
次声波先传到轮船所在位置，次声波引起气球的振动，
从而可以推测已经产生了风暴，因而气球能预测风暴．
答：（1）超声波，因为超声波定向性好，在水中传播距离远．
（2）海底障碍物到探测船舱底的距离是459m．
（3）如上所示．