《2025年课堂作业武汉出版社八年级物理上册人教版》

15. 如图所示,舰船在定位和测量海洋深度时都要用到声呐系统,它是利用声音可以在液体中传播来工作的。若海底的深度是6.75 km,声音在海水中的传播速度是1500 m/s,则需经过9s才能接收到信号。

答案： 液体 9

16. 某声速测量仪的实验装置如图所示,图下方为使用说明书。阅读使用说明书,然后回答下列问题。

| 使用说明书： |
| 实验装置如图所示,A、B是信号采集器； |
| 复位后用棒槌敲打铜铃,声音被A、B接收； |
| 液晶显示屏显示A、B接收到信号的时间差,单位是ms(1 ms= 0.001 s)。 |
(1)若把铜铃放在A、B的中点,即$s_1= s_2$,敲打铜铃后,液晶显示屏的示数为0ms。
(2)若小明将铜铃放在A的左边,并与A、B在一条直线上,让铜铃发声,增大铜铃与A的距离,液晶显示屏的数值将不变(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)有一位同学想探究温度对声速的影响,于是他把铜铃固定放在B的右边,然后加热A、B之间的空气,若加热后液晶显示屏的数值变小(选填“变大”“变小”或“不变”),则可以初步说明温度越高,声速越大。

答案： 1. （1）
因为$s_1 = s_2$，根据$t=\frac{s}{v}$（$v$为声速），声音传到$A$、$B$的时间$t_1=\frac{s_1}{v}$，$t_2=\frac{s_2}{v}$，时间差$\Delta t=t_2 - t_1$，将$s_1 = s_2$代入可得$\Delta t = 0$，所以液晶显示屏的示数为$0$ms。
2. （2）
设$A$、$B$间距离为$L$，铜铃与$A$的距离为$s$，则声音传到$A$的时间$t_A=\frac{s}{v}$，声音传到$B$的时间$t_B=\frac{s + L}{v}$，时间差$\Delta t=t_B - t_A=\frac{s + L}{v}-\frac{s}{v}=\frac{L}{v}$。
因为$L$和$v$不变，所以增大铜铃与$A$的距离，液晶显示屏的数值将不变。
3. （3）
设$A$、$B$间距离为$L$，原来声速为$v_1$，时间差$\Delta t_1=\frac{L}{v_1}$；加热后声速为$v_2$（$v_2＞v_1$），时间差$\Delta t_2=\frac{L}{v_2}$。
因为$v_2＞v_1$，根据$y = \frac{k}{x}$（$k = L$为常数），$x$越大，$y$越小，所以$\Delta t_2＜\Delta t_1$，即加热后液晶显示屏的数值变小。
综上，答案依次为：（1）$0$；（2）不变；（3）变小。

17. 超声波指纹识别技术属于第三代指纹识别技术,其工作原理与声呐探测海底深度类似。超声波能穿透材料,而且根据材料的不同,超声波被反射、吸收的情况会有变化,产生的回声自然也就不同。由于皮肤与空气对超声波的阻抗不同,就可以区分指纹波峰和波谷的位置,也就可以绘出指纹的三维图像。
(1)超声波指纹识别是通过超声波获取指纹信息,以下各项应用中与此类似的是(C)。
A. 超声波焊接机
B. 超声波清洗机
C. 医生用B超诊断病情
D. 医生用超声波击碎结石
(2)频率高于20000Hz的声波叫作超声波,已知超声波在海水中的传播速度约为1500 m/s,向海底垂直发射超声波,若6 s后接收到回声信号,则海底深度为4500m。
(3)放大手指局部,会发现手指表面是凹凸不平的。如图所示,图甲是超声波指纹识别系统,手机发出的超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置,测得回声信号的时间分别为0.30 ms、0.36 ms、0.30 ms、0.36 ms、0.26 ms。根据回声信号的时间,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是图乙中的A(1 ms= 0.001 s)。

答案：
(1)C
(2)20 000 4 500
(3)A