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超聲波“看”世界
蝙蝠是利用超聲波的高手,它長(zhǎng)有一雙眼睛,視覺很差,被認(rèn)為是動(dòng)物界的“盲人”.
為了研究蝙蝠如何在黑暗的夜晚捕食昆蟲,17世紀(jì)末,意大利科學(xué)家將蝙蝠和貓頭鷹一起放在完全黑暗的密室里.研究發(fā)現(xiàn),蝙蝠能輕易地分辨方位、躲避障礙物,而貓頭鷹會(huì)撞上障礙物.后來科學(xué)家通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),如果將蝙蝠的一只耳朵堵住,它就會(huì)方向感,不能躲避障礙物.
直到1930年,哈佛大學(xué)的一位大學(xué)生才利用儀器探測(cè)到蝙蝠發(fā)出的超聲波,從而揭開了蝙蝠捕食之謎.原來,黑暗中飛行的蝙蝠通過鼻腔每秒發(fā)射10-20次超聲波,這種聲波可以探察到很小的障礙物,聲波遇到障礙物后便會(huì)發(fā)射,就像我們?cè)诖髲d里拍手會(huì)聽到回聲一樣,蝙蝠根據(jù)這種回聲的方向和時(shí)間,就能了解周圍環(huán)境,辨別位置和捕食昆蟲.
科學(xué)家受到回聲定位的啟發(fā),發(fā)明了超聲波測(cè)速儀.圖甲是公路上用超聲波測(cè)速儀測(cè)量車速的示意圖,測(cè)速儀每隔一定的時(shí)間發(fā)射一次超聲波,顯示屏上能顯示發(fā)出和接收到的超聲波信號(hào).并能讀出兩個(gè)信號(hào)的時(shí)間差,從而測(cè)出被測(cè)物體的位置和速度.如果發(fā)出的超聲波遇不到反射物,顯示屏上只顯示發(fā)出的超聲波,如圖乙中的p
1、p
2所示;如果測(cè)速儀正前方有一輛汽車,測(cè)速儀將接收到汽車反射回來的超聲波,p
1、p
2的發(fā)射波n
1、n
2如圖丙所示.
(1)頻率高于20000Hz的聲音叫作超聲波,頻率低于20Hz的聲音叫作次聲波;
(2)科學(xué)家將蝙蝠和貓頭鷹一起放在完全黑暗的密室里,發(fā)現(xiàn)蝙蝠能輕易地分辨方位、躲避障礙物.這一過程屬于科學(xué)探究中的C
A.提出問題 B.猜想假設(shè) C.進(jìn)行實(shí)驗(yàn) D.得出結(jié)論
(3)蝙蝠用來接收反射超聲波的器官是B
A.眼睛 B.耳朵 C.鼻子 D.嘴巴
(4)如果圖乙和圖丙中的p
1、p
2之間的時(shí)間間隔△t=0.5s,則測(cè)速儀每秒鐘發(fā)射2次超聲波,圖丙中p
1、n
1之間的時(shí)間間隔t
1=0.2s,超聲波在空氣中傳播速度是v=340m/s,可知超聲波第一次發(fā)射時(shí)汽車離測(cè)速儀的距離為34m;
(5)圖丙p
1、n
2之間的時(shí)間間隔t
2小于之p
1、n
1之間間隔t
1,由此可以判斷汽車的運(yùn)動(dòng)情況是B
A.靜止 B.向左運(yùn)動(dòng) C.向右運(yùn)動(dòng) D.無法判斷.