Question

3．電影《冰島沉船》描述的是1912年一艘名叫“泰坦尼克號”的大船，因為跟冰山相撞而沉沒的悲劇．為了避免悲劇的再次發生，科學家發明了一種利用聲音傳播規律制成的探測裝置安裝在船上，利用它能較早地發現冰山或暗礁的存在．
（1）你能說出這種裝置的名稱嗎？請簡要地說明它的工作原理．
（2）如果這種裝置發出的信號遇到暗礁5s后收到返回的信號，則暗礁到船的距離至少有多遠？（設這種聲波在海水中每秒傳播1 500m）

Answer 1

分析 （1）受蝙蝠利用超聲導航的啟示，人們制成了超聲雷達，又叫回聲測位儀、聲吶，用它來探測海底深度、海中暗礁等．
（2）利用回聲計算海底深度：先找到超聲波從水面傳到海底的時間，再利用公式s=vt計算海底的深度．

解答 解：（1）該探測裝置名稱：回聲測位儀；原理：用它發出超聲波，然后用儀器接收障礙物反射回來聲波信號．測量出發出信號和接收信號之間時間，根據在水中的聲速可以計算出到障礙物距離．
（2）從發出超聲波到接受到返回信號所花時間是5s，則超聲波從水下目標傳到船的時間t=$\frac{1}{2}$×5s=2.5s．
已知超聲波在海水中的速度v=1500m/s，由v=$\frac{s}{t}$可得暗礁到船的距離：
s=vt=1500m/s×2.5s=3750m．
答：（1）題中所指探測裝置的名稱是聲吶．工作原理同上；
（2）暗礁到船的距離至少有3750m．

點評 本題的解題關鍵有兩個：①了解聲吶的用途；②知道超聲波傳到海底的時間是總時間的一半．