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)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 米。(设声波在海水中传播速度为1500m/s)
(3)在月球上 (填能或不能),用声呐技术来测量物体间的距离,因为 。
小明用天平、大烧杯、小烧杯和密度为ρ的水测一石块的密度。
(1)天平平衡时如图甲所示,石块的质量 m=。
(2)小明测量石块体积的操作步骤如下:
a.测出空小烧杯的质量m1
b.把装了水的大烧杯和空的小烧杯如图乙放置
c.把石块缓缓放入并完全浸没大烧杯的水中,大烧杯中部分水溢进小烧杯
d.测出承接了溢出水的小烧杯总质量m2
请你指出步骤b的错误之处:。
(3)用本题中出现过的物理量符号表示石块密度为(设步骤b中的错误已改正)。
学习了弹力知识后,小萱发现:给弹簧施加拉力,当拉力越大时,弹簧的伸长量就越大。于是小萱提出猜想:弹簧的伸长量跟所受拉力成正比。实验桌上已经备有如下器材:一个满足实验要求的弹簧、一个铁架台、一个刻度尺、六个质量均为50g的钩码。请你利用上述实验器材,设计一个实验探究:“弹簧的伸长量(ΔL)跟所受拉力(F)是否成正比”。要求:(1)请写出实验步骤(可画示意图辅助说明);(2)画出实验数据记录表。
小强认为:“物体的运动方向总是与其受力的方向相同。”请你只利用一个乒乓球,设计一个简单实验,证明小强的观点是错误的。要求:简述实验步骤、实验现象并简要说明。
下表是小华同学在实验中记录的实验数据。请根据表格中的数据归纳出电功W和电压U的关系:W=________。
U/V |
3.9 |
3.8 |
3.7 |
3.6 |
3.5 |
3.4 |
W/J |
4.2 |
4.4 |
4.6 |
4.8 |
5.0 |
5.2 |
小龙想利用一块电压表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。小龙选择了满足实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如图所示。小龙设计的实验电路的要求是:闭合开关S和S1时,电压表测量的是电阻Rx两端的电压U1;闭合开关S和S2时,电压表测量的是电源两端的电压U2。
(1)请你根据小龙的设计要求只添加一根导线完成如图所示的实验电路的连接;
(2)请你用U1、U2和R0表示出Rx,Rx=________。