Question

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雪花落水也有聲

生活中的很多現(xiàn)象都是有科學(xué)道理的，但是卻缺少發(fā)現(xiàn)它們的眼睛。一般的常識(shí)告訴我們，雪花落水靜悄悄，毫無(wú)聲響．不過，雪花落水真的發(fā)生聲波，在3月份一期的《自然》雜志上，幾個(gè)科學(xué)家聯(lián)名發(fā)表文章，宣布了他們的上述結(jié)論．

首先要說(shuō)明的是，雪花落水發(fā)出的聲波頻率在50000Hz到2×105Hz之間，高于人們能聽見的聲波頻率．但是，海里的鯨魚就能聽到雪花落水所產(chǎn)生的聲響，并且這些聲響令鯨魚異常煩躁．然而，請(qǐng)不要想當(dāng)然，這些聲音不是雪花與水面撞擊發(fā)出的，而是……

冷戰(zhàn)時(shí)期，當(dāng)時(shí)美國(guó)海軍要監(jiān)視蘇聯(lián)潛水艇的活動(dòng)，他們發(fā)現(xiàn)，在下雨的時(shí)候，水下聲吶工作效果不好，常有噪聲干擾，甚至干脆無(wú)法監(jiān)聽．

著名的約翰?霍甫金斯大學(xué)機(jī)械工程系的普羅斯佩勒提教授是個(gè)奇才．普羅斯佩勒提斷定，這些聲音不是雨滴撞擊水面發(fā)出，而是含在雨滴中的氣泡振動(dòng)發(fā)出的．克拉姆有一個(gè)設(shè)備：一個(gè)每秒可拍攝1000張照片的高速水下攝影機(jī)．利用這臺(tái)攝影機(jī)，他們確實(shí)在下雨時(shí)發(fā)現(xiàn)水中產(chǎn)生氣泡，這些氣泡還在不斷地收縮、膨脹、振動(dòng)．普羅斯佩勒提的理論基礎(chǔ)和數(shù)學(xué)能力也很高，他通過計(jì)算得出，下雨時(shí)哪些噪聲的頻率和衰減情況確實(shí)與氣泡的振動(dòng)狀況協(xié)調(diào)一致，從而證實(shí)他們的理論完全正確．他還發(fā)現(xiàn)，大氣泡振動(dòng)產(chǎn)生低頻聲波，小氣泡振動(dòng)產(chǎn)生高頻聲波．普羅斯佩勒提通過理論分析指出，氣泡是要將自己的體積與水的密度相適應(yīng)，才不斷收縮和膨脹的．

事情還沒有結(jié)束，人們告訴他們，漁民常抱怨，在下雪時(shí)他們的聲吶也常常偵聽不到魚群．一開始，他們也不信，因?yàn)檠┗ㄖ泻��?0%以上的水，空氣不多．但是，他們不是簡(jiǎn)單否認(rèn)，而是要用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證．在一個(gè)風(fēng)雪的夜晚，他們?cè)谝粋�(gè)汽車旅館的游泳池找到了證據(jù)，雪花落水時(shí)也產(chǎn)生氣泡，同樣，這些氣泡也振動(dòng)，從而發(fā)出聲波．其實(shí)，無(wú)論是人們打水漂時(shí)所聽到的細(xì)微聲響，還是瀑布的隆隆震響，都不是（或主要不是）來(lái)自石塊及巖石與水的碰撞，而是由于氣泡．你看，大自然是何等奇妙，而從事科研的人們?cè)诎l(fā)現(xiàn)真理的時(shí)候又是多么幸福．

（1）雪花落水發(fā)出的聲波屬于 （選填“超聲波”、“次聲波”）。

（2）聲吶裝置是利用仿生學(xué)原理制成的，它模仿的是下列哪種生物 。

A.蝙蝠 B.貓 C.狗 D.大象

（3）雪花落水發(fā)出的聲音對(duì)人來(lái)講不是噪聲，站在鯨魚的角度看 （是/不是）噪聲。

（4）科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，不論是雪花落水，還是雨滴落水，都會(huì)引起氣泡的 ，這個(gè)聲音都能被鯨魚，聽到，說(shuō)明 能傳播聲音。

（5）在探究雨滴落水產(chǎn)生聲音的過程中，科學(xué)家們進(jìn)行了下列的過程，請(qǐng)你把它們按正確的順序排列起來(lái) （填序號(hào)即可）。

A.歸納分析 B.進(jìn)行實(shí)驗(yàn) C.提出假設(shè) D.得出結(jié)論

Answer 1

（1）超聲波 （2）A （3）是 （4）振動(dòng) 海水（液體） （5）cbad

【解析】

試題分析：（1）頻率高于20000Hz的聲音叫超聲波，雪花落水發(fā)出的聲波頻率在50000Hz到2×105Hz之間，屬于超聲波；（2）聲吶是利用了超聲波的反射性制成的，與蝙蝠的“超聲定位”原理相同；（3）因?yàn)楹＠锏啮L魚就能聽到雪花落水所產(chǎn)生的聲響，并且這些聲響令鯨魚異常煩躁．從站在鯨魚的角度看是噪聲；（4）聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的，聲音的傳播需要介質(zhì)。雪花落水或雨滴落水，都會(huì)引起氣泡的振動(dòng)，通過水傳給鯨魚；（5）實(shí)驗(yàn)探究包括7個(gè)環(huán)節(jié)�！捌樟_斯佩勒提斷定，這些聲音不是雨滴撞擊水面發(fā)出，而是含在雨滴中的氣泡振動(dòng)發(fā)出的．”屬于提出假設(shè)；“利用這臺(tái)攝影機(jī)，他們確實(shí)在下雨時(shí)發(fā)現(xiàn)水中產(chǎn)生氣泡，這些氣泡還在不斷地收縮、膨脹、振動(dòng)．”和“在一個(gè)風(fēng)雪的夜晚，他們?cè)谝粋�(gè)汽車旅館的游泳池找到了證據(jù)，雪花落水時(shí)也產(chǎn)生氣泡，同樣，這些氣泡也振動(dòng)，從而發(fā)出聲波．”屬于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；“他通過計(jì)算得出，下雨時(shí)哪些噪聲的頻率和衰減情況確實(shí)與氣泡的振動(dòng)狀況協(xié)調(diào)一致，從而證實(shí)他們的理論完全正確．”屬于歸納分析；最后得出結(jié)論。

考點(diǎn)：超聲波；聲吶的原理；噪聲；聲音的產(chǎn)生和傳播；實(shí)驗(yàn)探究的環(huán)節(jié)