内容正文:
第二章 声现象
第3讲 声的利用
回声测距 雷达测速
回声测距
方法技巧
利用回声可以测距或定位,测量原理:s=v声t。
【例1】 科学家在南极洲发现一个陨石凹坑,形状如圆形平底锅,如图所示。小明在圆心A点大喊一声,经过6s听到回声。设空气中声速为340m/s,圆形凹坑的直径为( C )
A.510m B.1020m C.2040m D.4080m
C
【例2】 放大手指局部,表面是凹凸不平的,超声波指纹识别是通过声波获取指纹的信息。下面是超声波指纹识别系统,在发出超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置,测得回收信号的时间分别为0.30ms、0.36ms、0.30ms、0.36ms、0.26ms。根据时间,求出手指与手机平面的距离,就可以绘出指纹的大致形状,则该处指纹的大致形状如图中的 甲 。(1ms=0.001s)
甲
【例3】 某测量员是这样利用回声测距离的:他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪,经过1.5s第一次听到回声,又经过0.5s再次听到回声。(v声=340m/s)则两峭壁间的距离是多少?
解:人站在两平行峭壁间某一位置鸣枪,
经过t1=1.5s第一次听到回声,
则此峭壁离人的距离:s1=v×=340m/s×=255m,
又经过0.5s再次听到回声,
即为从开始计时算起一共用了t2=2s听到回声,
则此峭壁离人的距离:s2=v×=340m/s×=340m,
则两峭壁间的距离:s=s1+s2=255m+340m=595m。
雷达测速
方法技巧
利用雷达可以检测车速,测量原理:v=,其中s=v声(t1-t0),t=Δt-t1+t2。
【例4】 交通部门常用测速仪来检测车速。测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车反射回的超声波信号,再根据两次信号的时间差,测出车速,如图甲。某次测速中,测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示,x表示超声波与测速仪之间的距离。则下列说法中错误的是(假设超声波的速度为340m/s,且声速与车速均保持不变)( A )
A
A.汽车收到第一次信号时,距测速仪204m
B.汽车收到第二次信号时,距测速仪68m
C.汽车的速度约为26.15m/s
D.汽车两次收到信号的时间差为1.3s
1.如图甲所示,停在公路旁的公安巡逻车利用超声波可以监测车速:巡逻车上测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信