聲吶是利用水中聲波對水下目標(biāo)進行探測、定位和通信的電子設(shè)備,是水聲學(xué)中應(yīng)用廣泛的一種重要裝置。聲吶能夠向水中發(fā)射聲波,聲波的頻率大多在10~30kHz之間,由于這種聲波的頻率較高,可以形成較強指向性聲波,在水中傳播時,如果遇到潛艇、水雷、魚群等目標(biāo),就會被反射回來,反射回來的聲波被聲吶接收,根據(jù)聲信號往返時間可以確定目標(biāo)的距離。
小明通過說明書發(fā)現(xiàn),探魚器聲吶工作面內(nèi)部是一個超聲波發(fā)生器,利用超聲波的特點可以測量各種距離,如河道寬、水深、冰層厚度等。選擇不同模式,就可測對應(yīng)模式下的距離。小明選了測水深模式測量自家院子寬度,將其尾部緊靠院子一側(cè)墻壁,對準(zhǔn)另一側(cè)院墻按下開關(guān),結(jié)果顯示135m,明顯與實際情況不符,換用合適的測量模式后得到了合理的測量結(jié)果。
在冰釣釣場的冰面上,選擇計時模式測量冰面的厚度(記錄從超聲波發(fā)射到接收的時間),如圖乙所示緊貼冰面并與冰面齊平,按下開關(guān),顯示數(shù)值為t1=0.02s。
(1)聲吶利用超聲波進行水下探測,是因為超聲波具有的特點;
(2)若聲音在水中的傳播速度v水=1530m/s,是空氣中聲速v空的4.5倍,不計設(shè)備自身長度,則小明家院子的實際寬度為m;
(3)若小明測量冰面的厚度時沒有將探魚器與冰面齊平(傾斜放置),則顯示的數(shù)值將 0.02s(選填“小于”、“等于”或“大于”),可能的原因是。
過程 結(jié)論 | 如圖,用音叉和乒乓球進行如下實驗: ①輕敲256Hz的音叉,用懸吊著的乒乓球接觸發(fā)聲的叉股,發(fā)現(xiàn)乒乓球也彈開,說明聲音是由物體產(chǎn)生的; ②重敲同一音叉,聽到更大的聲音,同時發(fā)現(xiàn)乒乓球被彈開得更遠(yuǎn),說明聲音的響度與發(fā)聲體的有關(guān); ③換用512Hz的音叉重復(fù)實驗,聽到聲音的音調(diào)更高,說明音調(diào)與發(fā)聲體的有關(guān). |