物理在生活或生產中的應用

1. 潛艇的“耳目”——聲吶

如圖所示潛艇，它們的最大特點是它的隱蔽性，作戰時需要長時間在水下潛航，這就決定它不能浮出水面使用雷達觀察，而只能依靠聲吶進行探測，所以聲吶在潛艇上的重要性更為突出，被稱為潛艇的“耳目”。

聲吶是利用水中聲波對水下目標進行探測、定位和通信的電子設備，是水聲學中應用廣泛的一種重要裝置。

聲吶能夠向水中發射聲波，聲波的頻率大多在10 kHz～30 kHz之間，由于這種聲波的頻率較高，可以形成較指向性。聲波在水中傳播時，如果遇到潛艇、水雷、魚群等目標，就會被反射回來，反射回來的聲波被聲吶接收，根據聲信號往返時間可以確定目標的距離。

聲吶發出聲波碰到的目標如果是運動的，反射回來的聲波（下稱“回聲”）的音調就會有所變化，它的變化規律是：如果回聲的音調變高，說明目標正向聲吶靠攏；如果回聲的音調變低，說明目標遠離聲吶。

練一練：根據以上信息，并結合自己對聲納知識的理解，試回答下列問題：

（1）人耳能夠聽到聲吶發出的聲波的頻率范圍是 kHz到 kHz。

（2）①如果停在海水中的潛艇A發出的聲波信號在10 s內接收到經B潛艇反射回來的信號，且信號頻率不變，潛艇B與潛艇A的距離s1是 。（設聲波在海水中傳播速度為1500 m/s）。

②停在海水中的潛艇A繼續監控潛艇B，突然接到潛艇B反射回來的聲波頻率是變低的，且測出潛艇B的速度是20 m/s，方向始終在潛艇A、B的連線上，經一分鐘后潛艇B與潛艇A的距離s2為 。

（3）在月球上能否用聲吶技術來測量物體間的距離？為什么？

2. 園藝家為什么失敗

一個愛研究的園藝家想：植物葉子多數呈現綠色，可能是植物喜歡綠色的緣故。于是他將溫室的房頂和四周都安裝上綠色的玻璃，只讓陽光中的綠色光照射植物。他認為這樣必將使植物生長得更好。可是園藝家失敗了，這是由于他不懂得物體的顏色構成所致。因為不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的，植物的葉子呈綠色，說明植物反射的是綠色光，也說明綠光正是植物不喜歡的（或者說恰恰是對植物生長無用的）。只給植物照射綠光，植物就會因為缺少所需要的其他色光而生長緩慢，甚至枯萎。

練一練：根據以上信息，試回答下列問題：

（1）綠色植物喜歡什么顏色的色光？ 。

（2）綠色植物上的紅花所反射的色光是 。

（3）文中提到“不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的”，把文章中暗示“透明物體的顏色是由什么決定的？”的句子下面畫橫線標出來。

（4）透明物體顏色是由 決定的。

3. 人類的眼睛

人類的眼睛很像一架照相機，眼睛與照相機的不同之處是：人的眼睛是通過調節晶狀體的彎曲程度，改變晶狀體的焦距來獲得清晰的 、縮小的實像，普通照相機是在物距確定的情況下通過改變像距使像變得清晰。由于眼睛的調節作用所能看清的最遠點，叫做遠點，正常眼的遠點在極遠處。眼睛所能看清的最近的點，叫做近點，正常眼的近點距眼睛10 cm左右。眼睛是人體的重要器官之一，長時間地用眼，比如看書、看電視、用計算機，都可以引起眼睛的疲勞，眼睛疲勞常見癥狀是頭疼腦脹、眼睛發干，甚至形成近視眼。看物體時間較長不易疲勞的距離叫做明視距離，正常眼的明視距離是25 cm左右。

練一練：

（1）文中像的性質補充完整為： 、縮小的實像。

（2）人的眼睛是通過改變晶狀體的 獲得清晰的像，普通照相機是在物距確定的情況下通過改變 使像變得清晰。

（3）根據上文，你認為人的正常眼睛能夠觀察物體的范圍是（ ）。

A. 0～10 cm B. 0～25 cm C. 10 cm～極遠處 D.25 cm～極遠處

（4）如何預防眼睛的疲勞，防止眼睛近視，請你提出一條合理的建議： 。

練一練參考答案：

1.（1）0.02 20？搖 （2）7500 m 8700 m？搖（3）不能，因為月球周圍是真空，而真空不能傳播聲音

2.（1）綠光以外的其他色光？搖（2）紅光？搖（3）答：文章中暗示“透明物體的顏色是由什么決定的”的句子為“他將溫室的房頂和四周都安裝上綠色的玻璃，只讓陽光中的綠色光照射植物”。（4） 通過它的色光

3.（1）倒立？搖（2）焦距（或曲度）？搖像距？搖（3）C？搖 （4）讓物體與眼睛的距離為25 cm左右（或不能長時間看書或看電視，不要在太強或太弱的光下看書，每天堅持做眼保健操等）