物理在生活或生产中的应用

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）