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物理在生活或生产中的应用

2013-07-26

今日中学生(初二版) 2013年5期
关键词:色光声呐练一练

1. 潜艇的“耳目”——声呐

如图所示潜艇,它们的最大特点是它的隐蔽性,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10 kHz~30 kHz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。

练一练:根据以上信息,并结合自己对声纳知识的理解,试回答下列问题:

(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10 s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s1是 。(设声波在海水中传播速度为1500 m/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20 m/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s2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?

2. 园艺家为什么失败

一个爱研究的园艺家想:植物叶子多数呈现绿色,可能是植物喜欢绿色的缘故。于是他将温室的房顶和四周都安装上绿色的玻璃,只让阳光中的绿色光照射植物。他认为这样必将使植物生长得更好。可是园艺家失败了,这是由于他不懂得物体的颜色构成所致。因为不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,植物的叶子呈绿色,说明植物反射的是绿色光,也说明绿光正是植物不喜欢的(或者说恰恰是对植物生长无用的)。只给植物照射绿光,植物就会因为缺少所需要的其他色光而生长缓慢,甚至枯萎。

练一练:根据以上信息,试回答下列问题:

(1)绿色植物喜欢什么颜色的色光? 。

(2)绿色植物上的红花所反射的色光是 。

(3)文中提到“不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的”,把文章中暗示“透明物体的颜色是由什么决定的?”的句子下面画横线标出来。

(4)透明物体颜色是由 决定的。

3. 人类的眼睛

人类的眼睛很像一架照相机,眼睛与照相机的不同之处是:人的眼睛是通过调节晶状体的弯曲程度,改变晶状体的焦距来获得清晰的 、缩小的实像,普通照相机是在物距确定的情况下通过改变像距使像变得清晰。由于眼睛的调节作用所能看清的最远点,叫做远点,正常眼的远点在极远处。眼睛所能看清的最近的点,叫做近点,正常眼的近点距眼睛10 cm左右。眼睛是人体的重要器官之一,长时间地用眼,比如看书、看电视、用计算机,都可以引起眼睛的疲劳,眼睛疲劳常见症状是头疼脑胀、眼睛发干,甚至形成近视眼。看物体时间较长不易疲劳的距离叫做明视距离,正常眼的明视距离是25 cm左右。

练一练:

(1)文中像的性质补充完整为: 、缩小的实像。

(2)人的眼睛是通过改变晶状体的 获得清晰的像,普通照相机是在物距确定的情况下通过改变 使像变得清晰。

(3)根据上文,你认为人的正常眼睛能够观察物体的范围是( )。

A. 0~10 cm B. 0~25 cm C. 10 cm~极远处 D.25 cm~极远处

(4)如何预防眼睛的疲劳,防止眼睛近视,请你提出一条合理的建议: 。

练一练参考答案:

1.(1)0.02 20?摇 (2)7500 m 8700 m?摇(3)不能,因为月球周围是真空,而真空不能传播声音

2.(1)绿光以外的其他色光?摇(2)红光?摇(3)答:文章中暗示“透明物体的颜色是由什么决定的”的句子为“他将温室的房顶和四周都安装上绿色的玻璃,只让阳光中的绿色光照射植物”。(4) 通过它的色光

3.(1)倒立?摇(2)焦距(或曲度)?摇像距?摇(3)C?摇 (4)让物体与眼睛的距离为25 cm左右(或不能长时间看书或看电视,不要在太强或太弱的光下看书,每天坚持做眼保健操等)

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