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10kHz~30kHz之间,由于这种声波的频率较高,可以形成较指向性。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是kHz到kHz。
(2)①如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在10s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,且测出潜艇B的速度是20m/s,方向始终在潜艇A、B的连线上,经一分钟后潜艇B与潜艇A的距离为。
(3)在月球上能否用声呐技术来测量物体间的距离?为什么?
超声波指纹识别技术
传统指纹识别技术Touch ID已成为智能手机的标配。随着黑科技超声波指纹识别技术Sense ID的出现,屏下指纹的全面屏手机越来越普及。
与传统指纹识别技术不同,超声波指纹识别技术是通过发射超声波扫描紧贴屏幕的指纹,并根据接收到的反射超声波分析得出指纹的信息,进行比对解锁。
超声波是频率超过人类听觉频率上限的声波,具有较强的穿透能力,能够穿透玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石或塑料等。此外,超声波扫描能够不受手指上可能存在的杂物的影响,例如汗水、灰尘或油脂等,从而提供一种更稳定、更精确的认证方法。
(1)超声波(选填“能”或“不能”)在真空中传播;
(2)Sense ID系统能置于手机内部,是因为超声波具有;
(3)Sense ID是利用了超声波能传递(选填“信息”或“能量”)的特性;
(4)Sense ID系统利用了仿生学原理,它模仿了下列哪个选项的生物。
A.蝙蝠 B.蜘蛛 C.青蛙 D.猫
(1)如图甲所示,用小球的弹起反映音叉的振动,这种研究问题的方法称为(选填“控制变量法”或“转换法”);
(2)如图乙所示,敲响右边音叉时,与左边的音叉接触的乒乓球会弹起来,这一现象说明声音可以在中传播;如果乙实验在月球上做,(选填“能”或“不能”)听到声音,(选填“能”或“不能”)看到小球被弹起。