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雪花落水也有声

生活中的很多现象都是有科学道理的，但是却缺少发现它们的眼睛。一般的常识告诉我们，雪花落水静悄悄，毫无声响．不过，雪花落水真的发生声波，在3月份一期的《自然》杂志上，几个科学家联名发表文章，宣布了他们的上述结论．

首先要说明的是，雪花落水发出的声波频率在50000Hz到2×105Hz之间，高于人们能听见的声波频率．但是，海里的鲸鱼就能听到雪花落水所产生的声响，并且这些声响令鲸鱼异常烦躁．然而，请不要想当然，这些声音不是雪花与水面撞击发出的，而是……

冷战时期，当时美国海军要监视苏联潜水艇的活动，他们发现，在下雨的时候，水下声呐工作效果不好，常有噪声干扰，甚至干脆无法监听．

著名的约翰?霍甫金斯大学机械工程系的普罗斯佩勒提教授是个奇才．普罗斯佩勒提断定，这些声音不是雨滴撞击水面发出，而是含在雨滴中的气泡振动发出的．克拉姆有一个设备：一个每秒可拍摄1000张照片的高速水下摄影机．利用这台摄影机，他们确实在下雨时发现水中产生气泡，这些气泡还在不断地收缩、膨胀、振动．普罗斯佩勒提的理论基础和数学能力也很高，他通过计算得出，下雨时哪些噪声的频率和衰减情况确实与气泡的振动状况协调一致，从而证实他们的理论完全正确．他还发现，大气泡振动产生低频声波，小气泡振动产生高频声波．普罗斯佩勒提通过理论分析指出，气泡是要将自己的体积与水的密度相适应，才不断收缩和膨胀的．

事情还没有结束，人们告诉他们，渔民常抱怨，在下雪时他们的声呐也常常侦听不到鱼群．一开始，他们也不信，因为雪花中含有90%以上的水，空气不多．但是，他们不是简单否认，而是要用实验来验证．在一个风雪的夜晚，他们在一个汽车旅馆的游泳池找到了证据，雪花落水时也产生气泡，同样，这些气泡也振动，从而发出声波．其实，无论是人们打水漂时所听到的细微声响，还是瀑布的隆隆震响，都不是（或主要不是）来自石块及岩石与水的碰撞，而是由于气泡．你看，大自然是何等奇妙，而从事科研的人们在发现真理的时候又是多么幸福．

（1）雪花落水发出的声波属于 （选填“超声波”、“次声波”）。

（2）声呐装置是利用仿生学原理制成的，它模仿的是下列哪种生物 。

A.蝙蝠 B.猫 C.狗 D.大象

（3）雪花落水发出的声音对人来讲不是噪声，站在鲸鱼的角度看 （是/不是）噪声。

（4）科学家们发现，不论是雪花落水，还是雨滴落水，都会引起气泡的 ，这个声音都能被鲸鱼，听到，说明 能传播声音。

（5）在探究雨滴落水产生声音的过程中，科学家们进行了下列的过程，请你把它们按正确的顺序排列起来 （填序号即可）。

A.归纳分析 B.进行实验 C.提出假设 D.得出结论

Answer 1

（1）超声波 （2）A （3）是 （4）振动 海水（液体） （5）cbad

【解析】

试题分析：（1）频率高于20000Hz的声音叫超声波，雪花落水发出的声波频率在50000Hz到2×105Hz之间，属于超声波；（2）声呐是利用了超声波的反射性制成的，与蝙蝠的“超声定位”原理相同；（3）因为海里的鲸鱼就能听到雪花落水所产生的声响，并且这些声响令鲸鱼异常烦躁．从站在鲸鱼的角度看是噪声；（4）声音是由物体的振动产生的，声音的传播需要介质。雪花落水或雨滴落水，都会引起气泡的振动，通过水传给鲸鱼；（5）实验探究包括7个环节。“普罗斯佩勒提断定，这些声音不是雨滴撞击水面发出，而是含在雨滴中的气泡振动发出的．”属于提出假设；“利用这台摄影机，他们确实在下雨时发现水中产生气泡，这些气泡还在不断地收缩、膨胀、振动．”和“在一个风雪的夜晚，他们在一个汽车旅馆的游泳池找到了证据，雪花落水时也产生气泡，同样，这些气泡也振动，从而发出声波．”属于进行实验；“他通过计算得出，下雨时哪些噪声的频率和衰减情况确实与气泡的振动状况协调一致，从而证实他们的理论完全正确．”属于归纳分析；最后得出结论。

考点：超声波；声呐的原理；噪声；声音的产生和传播；实验探究的环节