专题07声音的利用-八年级上册物理培优方法题型讲义（人教版）

专题07声音的利用知识·解读一、声能传递信息（1）事例：人类通过语言交谈、医生用听诊器和B超等给病人诊断病情、回声定位、回声测距。（2）实质：利用声获取信息。应用领域具体应用医学中医中的“望、闻、问、切”，其中的“闻”就是通过听获得病人身体的有关信息；现代医院用的B超是通过超声波获得病者的病情工业利用超声波探测工件内部是否有损伤军事声呐：利用回声定位探测海洋深度、引导潜艇航行等气象监测台风的次声波判断台风的风向、距离和方位；监测地震发生的方位和强度二、声能传递能量（1）事例：利用超声波清洗物体、利用超声波碎除人体内的结石。（2）实质：利用声波的振动使物体发生振动或运动。应用领域应用事例医学超声波碎石：用超声波破碎病人体内结石工业利用超声波清洗钟表等精密机械生活（1）超声除尘。（2）超声洁牙次声波本领大：次声波传播时能量损失小，能传得很远。对各种次声波进行监测，就可以得到相关的信息。典例·解读例1．声波能传递能量，下列不是对这一原理的应用的是（）A．医生利用超声波给病人治疗肾结石B．利用超声波清洗精细机械C．医生通过听诊器可以了解病人心肺的工作状况D．如果把超声波通入水中，剧烈的振动使水破碎成许多小雾滴，再用小风扇把雾滴吹入室内，可以增加室内空气的湿度【答案】C【解析】A．超声波的方向性好，利用超声波给病人治疗肾结石时，超声波将结石击碎，说明声波能传递能量。故A不符合题意；B．利用超声波清洗精细机械，可以将污垢清除，说明声波能传递能量。故B不符合题意；C．医生通过听诊器可以了解病人心肺的工作状况，是通过声音了解病人的信息，说明声音可以传递信息。故C符合题意；D．超声波通过剧烈的振动将水破碎成小雾滴，说明超声波具有能量，可以传递能量。故D不符合题意。故选C。例2．为了安全，有些轿车装有倒车雷达，当轿车倒车时，尾部在非安全距离内遇到人或障碍物，雷达就会发出警报，方便司机判断车尾与后部障碍物间的距离，如图所示，在倒车雷达工作过程中，应用了大量的物理知识，下列知识没有得到应用的是（）A．声音可以传递信息B．声音可以传递能量C．回声D．超声波【答案】B【解析】倒车雷达，即倒车防撞雷达，也叫泊车辅助装置，它能以声音或更为直观的显示告知司机车辆周围是否有障碍物，倒车时，利用超声波原理，由装置在车尾保险杠上的探头发送超声波撞击障碍物后反射此声波，计算出车体与障碍物间的实际距离，然后提示给司机，使停车或倒车更容易、更安全，所以说倒车雷达应用了回声定位的原理，倒车雷达工作过程中，应用了超声波、回声、声音可以传递信息，没涉及到声音可以传递能量。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。例3．地震波是由于地震而产生的向四处传播的震动，主要由横波、纵波组成。2021年9月16日，在四川泸县发生6.0级地震，产生的地震波造成了大量房屋损毁，同时由于地层岩石在断裂、碰撞过程中还会产生次声波。下列关于次声波的说法正确的是（）A．次声波是由物体振动产生的 B．次声波可以在真空中传播C．次声波的传播速度可达3×108m/s D．频率低于20000Hz的声波就是次声波【答案】A【解析】A．物体振动产生声，次声波也是物体振动产生的，故A正确；B．声的传播需要介质，真空不能传声，所以次声波不能在真空中传播，故B错误；C．光在真空中的传播速度为3×108m/s，声的传播速度远远小于光速，约是340m/s，故C错误；D．次声波指振动频率低于20Hz的声，故D错误。故选A。例4．一艘探测船在经过某个海域距离相等的A、B、C、D、E五个位置时，向海底发射超声波。测得回收信号的时间分别为1.2秒、0.8秒、1.2秒、0.6秒、1.2秒，再求出海底与海平面间的距离，就可以绘出海底的大致形状。该海域海底的大致形状如图中的（）A． B．C． D．【答案】B【解析】由“测得回收信号的时间分别为1.2秒、0.8秒、1.2秒、0.6秒、1.2秒”可知，A、C、E三个位置超声波传播的时间相等且最长，声音在海水中传播速度不变，由s=vt可得，超声波传播的距离相等且最远，故A、C、E三个位置所处深度相同，且最深；D点超声波传播的时间最短，只有0.6秒，所以D点所处深度最浅，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。例5．有一款新型的折叠导盲杖，使用时导盲杖会持续发出超声波。若前进方向上遇到障碍物，导盲杖会接收到反射信号并产生提示音，离障碍物越近提示音越尖锐，提醒盲人绕开障碍物，下列叙述正确的是（）A．超声波的传播不需要介质B．超声波只能传递能量，不能传递信息C．盲人能听到超声波D．超声波的传播速度也会受到温度影响【答案】D【解析】A．声音的传播需要介质，真空不能传声，超声波也是声音，所以超声波的传播也需要介质，故A错误；B．超声波既能传递能量，也能传递信息，故B错误；C．人耳的听觉频率范围是20Hz~20000Hz，而超声波的频率大于20000Hz，所以盲人不能听到超声波，故C错误；D．声音的传播速度会受到温度影响，所以超声波的传播速度也会受到温度影响，故D正确。故选D。例6．潜艇的“耳目”——声呐潜艇最大的特点是它的隐蔽性，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，声呐发出声波的频率大多在10~30kHz之间，由于这种声波的频率较高，可以形成较准确指向性，从而确定发声物体的方位。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，根据声信号往返的时间和返回的方位可以确定目标的距离和位置。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。请回答以下问题：（1）声呐制作的原理叫做回声定位，自然界中什么生物具备这种“绝技”？（请列举一例）（2）声呐根据什么信息来确定探测目标距离和位置的？（3）人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是多少？（4）如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在10s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是运动的还是静止的？与潜艇A的距离是多少米？（设声波在海水中传播速度为1500m/s）【答案】（1）蝙蝠；（2）见解析；（3）10~20kHz；（4）静止的，7500【解析】解：（1）蝙蝠通过自身发出的超声波的回声可以确定目标的位置和距离。（2）由题干信息可知，声呐根据声信号往返的时间和返回的方位可以确定目标的距离和位置。（3）人耳只能听到20Hz到20000Hz之间的声音，由题干信息可知，声呐发出的声波频率大多在10~30kHz之间，因此人耳听到的声呐发出的声波频率为：10~20kHz。（4）由题干信息可知，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，当信号频率不变时，潜艇是静止的。超声波从潜艇A传到潜艇B的时间由得，潜艇B与潜艇A的距离答：（1）蝙蝠靠回声定位确定物体的位置；（2）声呐根据声信号往返的时间和返回的方位可以确定目标的距离和位置；（3）人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是10~20kHz；（4）潜艇B是静止的；与潜艇A的距离是7500m。例7．超声测位仪（又叫“声呐”）可以帮助人们测定沉船的位置，还可以探知海洋的深度，它的探测系统将所获得的数据送到中央处理器进行运算并将结果显示出来，如图所示是测量船利用超声测位仪测定海深的示意图。（1）测量中，探测系统必须探测的物理量是和；（2）中央处理器只需运用这一简单公式进行运算就能显示出海深；（3）用超声测位仪向海底垂直发射声波，经过4s后收到回波，如果海水中声音的平均传播速度为1500m/s，此处海水约有深；（4）请你举出声呐应用的实例。【答案】超声波传播的时间声波的速度3000m探测鱼群【解析】（1）（2）[1][2][3]利用超声波测距实际是利用了回声，可以利用速度公式可以计算出海底的深度，由公式可知探测系统需要探测的物理量是超声波传播的时间和声波的速度。（3）[4]超声波从海面到海底用的时间由得该处海水的深度s=vt=1500m/s×2s=3000m（4）[5]声呐利用超声波具有定向性好，穿透能力强、易获得较集中声能等特点，可以用来探测鱼群、测绘海底形状。超声波能传递能量，可以用来清洗一些精密仪器。培优·训练一、单选题1．有一种电子牙刷，它发出的超声波，能直达牙刷棕毛刷不到的地方，这样刷牙既干净又舒服。关于电子牙刷，下列说法中正确的是（）A．人听不到超声波，是因为超声波不能在空气中传播B．超声波能传递能量C．超声波不是由物体振动产生的D．超声波的音调很低，所以人听不到【答案】B【解析】A．超声波的振动频率大于20000Hz，低于人耳的听觉范围，声音的传播需要介质，超声波能够在空气中传播，故A错误；B．声音能够传递信息和能量，电子牙刷利用了超声波可以传递能量，故B正确；C．声音是由物体的振动产生的，超声波是由物体振动产生的，故C错误；D．超声波的频率高于20000Hz，频率太高，即音调太高，其不在人耳的听觉范围之内，所以听不到超声波，故D错误。故选B。2．如表是人和几种动物的发声频率和听觉频率范围，从表中看出，可以发出次声的是（）人蝙蝠大象狗发声85~1100Hz10000~120000Hz14~24Hz452~1800Hz听觉20~20000Hz1000~120000Hz1~20000Hz15~50000HzA．人 B．蝙蝠 C．大象 D．狗【答案】C【解析】通过分析表格中发声的频率可知，人、蝙蝠和狗的发声频率都高于20Hz，只有大象的发声频率低于20Hz，所以大象可以发出次声波。故选C。3．下列关于超声波和次声波的说法中正确的是（）A．超声波听起来比较尖锐高亢B．次声波听起来比较低沉悠扬C．当机器或暴风产生的噪声为次声波时，由于次声波听不见，就不用进行防治了D．一般来说超声波比次声波更适宜用于测量海底的深度【答案】D【解析】AB．人耳能听到的声音的频率范围是20~20000Hz，低于20Hz的叫次声波，高于20000Hz叫超声波；由于超声波、次声波的频率都不在人的听觉频率范围，所以人听不到，故AB错误；C．次声波对建筑物、人的平衡器官功能的破坏性很大，所以需要进行适当的防治，故C错误；D．超声波频率高，方向性好，更便于直线传播，所以更适宜测量海底的深度，故D正确。故选D。4．《中国诗词大会》是央视首档全民参与的诗词节目，节目以“赏中华诗词，寻文化基因、品生活之美”为基本宗旨，分享诗词之美，感受诗词之趣，从古人的智慧和情怀中汲取营养，涵养心灵，下面对诗句中蕴含的物理知识理解正确的是（）A．“闻其声而知其人”主要是根据音色进行判别的B．“柴门闻犬吠，风雪夜归人”说明声音可以传递能量C．“响鼓也要重锤敲”说明物体振动频率越高，响度越大D．“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高声”指的是声音的音调高【答案】A【解析】A．音色反映了声音的品质和特色，不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也就不同，我们能“闻其声而知其人”，主要是根据音色来判别的，故A正确；B．听到狗的叫声，知道人回来了，这说明声音能传递信息，故B错误；C．“响鼓也要重锤敲”，说明物体振幅越大，响度越大，故C错误；D．声音的响度指的是声音的大小，“不敢高声语，恐惊天上人”这里的“高”指的是声音的响度大，故D错误。故选A。5．如图所示的四种情形中，没有利用超声波的是（）A．

用声呐探测海深 B．

蝙蝠利用声波发现昆虫C．

用“B超”做体检 D．

大象的“声音”交流【答案】D【解析】A．用声呐探测海深属于超声波的利用，故A不符合题意；B．蝙蝠利用声波发现昆虫属于超声波的利用，故B不符合题意；C．用B超检查身体是利用超声波来获取身体的健康情况的，故C不符合题意；D．大象的“声音”是一种次声波，所以人类听不到大象之间的交流的声音，但是大象却能听见，从而相互交流，故D符合题意。故选D。二、综合题6．人眼对观察到的景物有暂时的“记忆”，在外界景物消失后，视神经对它的印象还会延续0.1s左右，这种特征叫视觉暂留．例如在一张白色卡片纸的正、反面分别画上鸟笼和鸟，让卡片纸快速旋转，当正、反两面交替出现在眼前的时间间隔在0.1s之内时，人眼就能看到鸟在笼中的现象（图甲）。一些城市地铁行驶在某些区间时，乘客能看到窗外出现清晰的动态广告，往往也是利用了视觉暂留的原理。某段地铁内隧道广告的制作方法如下：在隧道侧壁与车窗相同高度处，沿运行方向每经过距离d，安装一块大小相同的广告灯箱，如图乙。灯箱采用频闪方式实现亮、暗交替，且工作时各灯箱亮、暗同步变化（人的视觉暂留时间以0.1s计算）。（1）要实现时长15s的广告效果，至少需要安装块广告灯箱；（2）灯箱安装好后，调节灯箱发光频率f，控制地铁速度v，当它们满足下述哪种情况时，乘客能看到流畅稳定的广告画面？答：。A．，且B．，且C．，且D．，且（3）座位上乘客发现正常显示的广告画面突然向地铁前进方向缓慢移动，可能原因是（写出一种即可）。【答案】150C地铁速度稍稍减慢【解析】（1）[1]每个广告牌视觉暂留的时间为0.1s，要实现时长15s的广告效果，需要的广告牌数量为（2）[2]灯箱发光频率为f，周期为，则要看到流畅稳定的广告画面，应使相邻两个广告牌交替闪亮出现在眼前的时间间隔为0.1s，即0.1s广告牌闪亮2次，1s闪亮20次，则灯箱发光频率f=20Hz，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。（3）[3]广告画面向地铁前进方向缓慢移动，说明地铁的速度小于频率与广告牌间距的乘积，可能是地铁在减速，也可能是广告牌闪亮频率变大。7．为了开辟新航道，某科学探测船装有回声探测仪器，在探测水下有无暗礁，如图所示，探测船发出的声音信号0.6s后被探测仪器接收；（水中声速为1500m/s）（1）探测船发出的声音为了有更好的回收效果，最好用波；（2）这种方法能不能用为测量月亮到地球的距离？为什么；（）（3）通过计算说明海底障碍物到探测船底的距离是多少？（）【答案】超声不能，真空不能传声450m【解析】（1）[1]最好用超声波，因为超声波具有定向性好、沿直线传播、穿透能力强的特点。（2）[2]月球周围没有空气，声波不能在真空中传播，故超声波不能到达月球，更不能利用声波的反射测出地球到月球的距离。（3）[3]因为发出的声音信号0.6s后被探测仪器接收，所以超声波从船所在的位置到暗礁的时间因为所以，礁到船的距离8．下图是利用超声波测量距离时测距仪发出超声波的运动位置距离与时间变化关系图像、第1段图像，表示超声波匀速远离测距仪；第2段图像，表示超声波遇到障碍物返回测距仪。超声波在空气中的速度不变，图像关于图中虚线对称。（超声波在空气中的速度为340米/秒）（1）超声波（选填“能”或“不能”）在真空中传播，超声波测距离说明超声波可以。（2）若为6秒，则障碍物距离超声波测距仪多远？（）（3）利用超声波还可以测量车速，测量原理为：测距仪正对着驶来的汽车先后发出两个超声波，仪器显示两个超声波的运动位置距离与时间变化关系如图。下图中和分别为超声波两次碰到汽车时通过的路程，和分别为超声波两次碰到汽车所需的时间，那么即为汽车在两次碰到超声波的时间间隔内通过的距离，就是汽车两次碰到超声波的时间间隔，汽车速度。设，，从第一次发超声波信号到第二次发超声波信号之间间隔为，则小车运行速度为多少？（保留1位小数）（）【解析】解：（1）声波的传播需要介质，超声波的传播也需要介质，不能在真空中传播，超声波测距离说明超声波可以传递信息。（2）第一次相遇时车到测速仪的距离为（3）根据题意可知，第二次超声波从发出到与车相遇的时间为，则第二次相遇时车到超声波测距仪的距离为障碍物速度为答：（1）声波的传播需要介质，超声波的传播也需要介质，不能在真空中传播，超声波测距离说明超声波可以传递信息。（2）第一次相遇时车到测速仪的距离为1020m。（3）则小车运行速度为97.1m/s。9．阅读短文，回答问题。超声波指纹识别技术传统指纹识别TouchID已成为智能的标配。随着黑科技超声波指纹识别技术SenseID的出现，屏下指纹的全面屏变得越来越普及。与传统指纹识别不同，超声波指纹识别技术是通过发射超声波扫描紧贴屏幕的指纹，并根据接收到的反射超声波分析得出指纹的信息，进行比对解锁。超声波是频率超过人类听觉上限的声波，具有较强的穿透能力，能够穿透波璃、铝、不锈钢、蓝宝石或塑料等。此外，超声波扫描能够不受手指上可能存在的污物影响，例如汗水、护手霜或凝露等，从而提供一种更稳定、更精确的认证方法。（1）超声波（选填“能”或“不能”）在真空中传播。（2）超声波传播中遇到障碍物时（填“会”或“不会”）有一部分被反射回来形成回声。（3）SenseID系统能置于内部，可以让超声波透过屏幕进行指纹识别，是因为超声波具有的特点。（4）SenseID是利用了超声波传递（选填“信息”或“能量”）的特性，请你再举一个利用超声波这种特性的例子：。（5）SenseID系统利用了仿生学原理，它模仿了下列哪个选项的生物。A．蝙蝠B．蜘味C．青蛙D．猫（6）SenseID系统向手指上若干个位置发射超声波，检测到被手指反射的信号时所需的时间随位置的变化情况如图1所示，由图可知这些位置指纹的大致形状，图2选项最符合的是。【答案】不能会较强的穿透能力信息声呐、B超等AA【解析】（1）[1]超声波也是一种声波，传播需要介质，故不能在真空中传播。（2）[2]超声波传播中遇到障碍物时会有一部分被反射回来，这种现象就是回声。（3）[3]SenseID系统能置于内部，可以让超声波透过屏幕进行指纹识别，是因为超声波具有较强的穿透能力。（4）[4][5]声音可以传递信息与能量，而SenseID是利用了超声波传递信息的特性，声呐、B超等也是利用了这一特点。（5）[6]蝙蝠头部的口鼻部上长着被称作“鼻状叶”的结构，这是一种具有发射超声波功能的装置，能连续不断地发出高频率超声波；SenseID系统即模仿了蝙蝠，利用了仿生学原理；故A符合题意。（6）[7]SenseID系统向手指上若干个位置发射超声波，检测到被手指反射的信号时所需的时间随位置的变化情况如图1所示，超声波的传播速度一定，距离越远，则接收到的超声波用时越长，图2选项最符合的是A。10．阅读《从传声筒到移动通信》，回答问题。从传声筒到移动通信我们每天都离不开，你知道科学家们发明它是受什么启发吗？是传声筒。让我们去参观中国科技馆二层探索与发现主题展B厅——声音之韵展，观察、研究一下传声筒，直观地去体验传声筒传递声音的过程吧。装置简介：两个非常粗的传输声音的金属管在空中盘成螺旋状，布置在展区的两个不同位置，相距大约十几米长，如图1左上角就是其螺旋状的管路之一。两个传输声音的金属管分别为听筒管路和话筒管路，两个传输声音的金属管端口分别是听筒和话筒，如图2所示。就像人打一样，用话筒说话，用听筒听声音，如图3所示。声音是由物体振动所产生。在振动介质（空气、液体或固体）中某一质点在平衡位置附近来回发生振动，并带动周围的质点也发生振动，逐渐向各方向扩展，这就是声波。声波前进的过程是相邻空气粒子之间的接力赛，它们把波动形式向前传递，它们自己仍旧在原地振荡，也就是说空气粒子并不跟着声波前进！如图4所示，连续振动的音叉，使周围的空气分子形成疏密相间的连续波形。声波是一种振动的机械波，它的基本参数是频率f、波长λ和波速v。通过示波器可观测到可视化波形如图5所示。频率是声源（或某一质点）1秒内来回振动的次数（单位为赫兹Hz），而声源完成一次全振动经过的时间为一个周期T，其单位为秒。显然，f＝。频率与人耳主观感觉声音的音调有关。频率越高，音调也越高。振幅与声音的强度有关。波长是声波在一个周期内传播的距离，也是波形图中相邻波峰（或波谷）的距离。这三者的关系是v=λf。人耳能感觉到的声波频率范围在20～20000Hz，称为音频波。在这个频率范围以外的振动波，就其物理特性而言与声波相似，但对人类不引起声音感觉。声速亦称音速，是声波通过介质传播的速度，它和介质的性质与状态（如温度）等因素有关。当温度为22℃时，空气中声速为334.8m/s，水中声速为1440m/s，钢铁中声速为5000m/s。现实世界中充斥着各种各样的声波，但因为声波的能量随扩展的距离逐渐消耗，最后声音消失，一旦声源远离接受者就无法准确获得信息。早在十八世纪欧洲已有“”一词，用来指用线串成的话筒（以线串起杯子）。的出现要归功于贝尔，早期机的原理为：说话声音为空气里的复合振动，可传输到固体上，通过电脉冲于导电金属上传递。随着现代移动通信技术的快速发展，声音信号的传递借助电磁波传送。电磁波能够在真空中传播，不但传播速度快，而且频率范围广，但它在水中会被吸收而急剧衰减。和我们关系最密切的就是这种移动通信工具，它兼具发射和接收两种功能，在同步地球卫星的协助下能使通信范围几乎覆盖地球上的每个角落。请根据上述材料和你学过的物理知识，回答下列问题：（1）“传声筒”的展示项目，形象地向观众展示了：当一名观众在管路一侧发声，管路中的振荡，另一侧的观众能够听到传输的声音，两人可进行对话。（2）以下的应用或工具利用“传声筒”原理的是（）A．医生给病人看病用的听诊器B．水杯琴C．天坛回音壁D．超声波医学检查（3）下列说法中正确的是（）A．一切发声的物体都在振动B．声音的传播速度一定是340m/sC．声波和电磁波都能传递信息，且都可以在真空中传播D．潜入水中的潜艇通信使用电磁波（4）一列声波从空气中传入水中，以下说法正确的是（）A．频率增大，波速变大B．频率不变，波速变小C．频率不变，波长变长D．波速变小，波长变长【答案】空气AAC【解析】（1）[1]声音的传播需要介质，空气可以传播声音，当一名观众在管路一侧发声，管路中的空气振荡，另一侧的观众能够听到传输的声音，两人可进行对话；（2）[2]A．医生给病人看病用的听诊器，其工作原理是利用声音在管内空气中集中传播，减小声音的分散，提高声音的响度，然后能听到更清晰的声音，这与“传声筒”原理是相同的，选项A符合题意；B．水杯琴表明液体振动可以发出声音，与“传声筒”原理是不同的，B项不合题意；C．天坛回音壁，是指回声，利用了声音的反射，与“传声筒”原理是不同的，C项不合题意；D．超声波医学检查，是利用声波传递信息，与“传声筒”原理是不同的，D项不合题意；（3）[3]A．声音是由物体的振动产生的，所以说一切发声的物体都在振动，A正确；B．从材料中可以看到，当温度为22℃时，空气中声速为334.8m/s，水中声速为1440m/s，钢铁中声速为5000m/s，所以说声音的传播速度不一定是340m/s，B错误；C．声波和电磁波都能传递信息，但声波不可以在真空中传播，C错误；D．电磁波在水中传播时，衰减速度非常快，根本探测不了多远。相反，声波在水中的传播速度，能接近1500米每秒，而且传播距离比电磁波更远。因此，潜艇为了提升对周围环境的感知能力，只能退而求其次，放弃雷达，选择声呐。D错误；（4）[4]声波从空气进入水中，声速变大，但是频率是不变的，根据可知，波长是变大的，故选C。三、填空题11．我国自主研制的“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功完成了万米级海试。潜水器配备了国际先进水平的声学系统，声学系统由母船部分和潜水器本体部分组成，为“奋斗者”号实现了水声通信、精细探测和定位导航。水声通信是“奋斗者”号与母船之间唯一的沟通方式。由于可见光和电磁波在海水中传播时衰减很快，也无法通过一根连接母船的线缆来进行