Question

超声波在海水中的传播速度是1500m/s，用超声波侧位仪垂直向海底发射超声波，经过6s收到海底返回的声波．
则（1）超声波的频率应在多少以上？请举一例超声波在生活中的应用；
（2）海底的深度是多少千米？
（3）这种测量方法能否测量地球到月球之间的距离？并说明理由．

Answer 1

分析：（1）人耳能听到的声音的频率范围是20～20000Hz，低于20Hz的叫次声波，高于20000Hz叫超声波；
了解超声波的应用：一是能够利用回声定位原理，制成声呐装置，来测定物体的位置和距离；二是它能够成像，利用B型超声波诊断仪，可观察母体内胎儿的情况；三是它的振动作用能够使清洗液发生剧烈振动，有去污作用，也常用来粉碎人体内的结石；
（2）已知超声波在海水中的传播速度是1500m/s和传播时间6s，根据S=Vt可求出超声波传播的路程，其中一半就是海底的深度；
（3）这种测量法不能测量地球到月球之间的距离，因为声音的传播需要介质，声音不能在真空中传播．

解答：解：（1）超声波的频率高于20000Hz；
超声波的应用：超声雷达测距离；超声诊断仪（B超）可以用来检查、治疗人体疾病；超声金属探伤仪能探测金属内部存在的缺陷超声波对物体有很强的“破碎”能力，可以对医疗器械和食物等进行杀菌消毒等；
（2）海底的深度：
s=Vt=1500m/s×6s=9000m，
h=

S

2

=

9000m

2

=4500m，
故海底的深度是4500m；
（3）因为地球到月球之间是真空，声音的传播需要介质，声音不能在真空中传播，所以这种测量法不能测量地球到月球之间的距离．

点评：本题考查了超声波和次声波的概念及应用，属于基本内容，比较简单．在计算海底深度时，要注意区分声音传播的路程与海底深度的关系．