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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 10000Hz～30000Hz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。

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 _____ Hz到 _____ Hz；

（ 2）①如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在8s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s是 _____ ；（设声波在海水中传播速度为 1500m/s）

②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，说明潜艇B与潜艇A的距离 _____ ；

（ 3）在月球上能否用声呐技术测量物体间的距离？为什么？

答： _____ 、 _____ ．

答案

10 000 20 000 6 000 m 变大 不能 因为真空中不能传播声音

【详解】

(1) 人耳只能听到声音的频率范围是 20Hz 到 20000Hz 之间的声音，声呐发出的声波频率大多在声呐发出的声波频率大多在 10000Hz ∼ 30000Hz 之间；因此人耳听到的声呐发出的声波频率为： 10000Hz ∼ 20000Hz ；

(2) ①由速度公式得声波在水中传播的总距离为：

s ＝ vt ＝ 1500m/s×8s＝12000m；

由于声波是反射回来的信号，所以两艘潜艇之间的距离：

s ₁ ＝ ＝ ×12000m＝6000m ；

②因为声波频率变低，所以潜艇 B 是远离声呐，即潜艇 B 与潜艇 A 的距离变大；

(3) 月球上不能用声呐技术来测量物体间的距离，因为月球上没有空气，真空不能传声。