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﹣30kHz之间,由于这种声波的频率较高,可以形成较强指向性.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.
(1)在月球上能否用声呐技术来测量物体间的距离?为什么?
(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,则潜艇B与潜艇A的距离s1是多少(设声波在海水中传播速度为1500m/s)
(3)停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B,突然接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的,且测出潜艇B的速度是20m/s,方向始终在潜艇A、B的连线上,经一分钟后潜艇B与潜艇A的距离s2为多少.
分析: (1)声音的传播需要介质,能够在固体、液体和气体中传播,真空不能传声;
(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)首先算出1分钟内潜艇B通过的距离,根据声波频率的变化分析出潜艇AB之间的距离变化,从而计算出二者之间的距离.
解答: 解:(1)在月球上不能用声呐技术来测量物体间的距离,因为月球上是真空,而声音不能在真空中传播.
(2)超声波从潜艇A传到潜艇B的时间:
t=×10s=5s,
∵v=
∴潜艇B与潜艇A的距离:
s=vt=1500m/s×5s=7500m;
(3)1分钟后,潜艇B行驶的路程sB=vBt=20m/s×60s=1200m
因为声波频率变低,所以潜艇B是远离声呐,
现在两艘潜艇之间的距离s2=s1+sB=7500m+1200m=8700m.
答:(1)不能,因为月球上是真空,而声音不能在真空中传播;
(2)潜艇B与潜艇A的距离s1是7500m;
(3)经一分钟后潜艇B与潜艇A的距离s2为8700m.
甲、乙两车分别从P、Q两点同时同向匀速运动.运动开始后,甲车3秒前进了2米,乙车在4秒的时间内运行了8米,经过6秒甲、乙两车相遇.求:
(1)乙车的速度是多少?
(2)P、Q间的距离是多少?
分析: (1)根据甲和乙的路程和时间,然后根据速度公式即可求出甲、乙的速度;
(2)根据甲、乙各自的速度和时间,算出6s通过的路程,它们的路程之差就是P、Q两点间的距离.
解答: 解:(1)已知,s乙=8m,t乙=6s;
则乙的速度:v乙===2m/s;
(2)已知,s甲=2m,t甲=3s;
甲的速度:v甲===m/s;
相遇时,甲通过的路程为:s甲=v甲t=m/s×6s=4m,
乙车通过的路程为:s乙=v乙t=2m/s×6s=12m,
P、Q间的距离为:s=乙﹣s甲=12m﹣4m=8m.
答:(1)乙的速度是2m/s;
(2)P、Q两点间的距离8m.
在探究“平面镜成像的特点”实验中:
(1)记录的实验数据见表:
物距 像距 像与物大小比较
第一次 12.0 12.0 等大
第二次 15.0 15.0 等大
分析表中数据可以得出:像与物的大小 ,像到平面镜的距离 物体到平面镜的距离.
(2)实验中,在玻璃后放一只和玻璃前燃烧蜡烛大小完全一样的未点燃蜡烛,目的是 .
分析: (1)根据表中数据可以得出结论;
(2)实验中选择两根完全一样的蜡烛是为了比较物体与像的大小关系.
解答: 解:(1)分析表中数据可以得出:像与物的大小相等,像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离.
(2)实验中选择两根完全一样的蜡烛A和B,是为了比较物与像的大小的关系.
故答案为:(1)相等;等于;(2)比较物与像的大小的关系.
如图所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发生的音叉,乒乓球会被多次弹开.这个实验是用来探究 .
分析: 本题是把音叉的振动转化为轻质小球的运动,这样可以把音叉的微小振动进行放大.
解答: 解:此实验将正在发声的音叉紧靠悬线下的乒乓球,发现乒乓球被多次被弹开,这样做是为了把音叉的微小振动放大,便于观察,该现象说明了声音是由物体振动产生的,可用来探究声音产生的原因.
故答案为:声音产生的原因.
如图所示,用一张硬卡片先后快拨和慢拨木梳的齿,听到卡片声音发生变化.这个实验用来探究 .
分析: 用硬卡片拨动木梳齿时,木梳齿振动发声,木梳齿振动越快,振动频率越大,音调越高.
解答: 解:用硬卡片快速拨动木梳齿时,木梳齿振动快,频率大,音调高,慢拨木梳齿时,木梳齿振动慢,频率小,音调低,所以快拨和慢拨木梳齿是探究音调和频率的关系.
故答案为:音调高低与发声体振动快慢的关系.
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