測(cè)速度的幾種方法(編輯修改稿)
2025-09-01 09:07 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 接收到 P P2兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離； （ 2）汽車的速度 . 五、超聲波測(cè)速 t1 t2 1 . 0 s t 0 . 2 s 0 . 2 s 0 . 1 5 s 0 . 1 5 s s1 s2 S1s2 超聲波測(cè)速儀測(cè)量車速 測(cè)量原理分析： 所以汽車接收到 P P2兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離為： 【解析】從題中的圖 2可以看出，發(fā)出超聲波信號(hào) P1到接收到反射信號(hào) n1的時(shí)間為： 1112 0. 430t s s? ? ?111 682x v t m??213 0 .330t s s? ? ? 221 512x v t m??12 17x x x m? ? ? ?1211 0 . 9 522t t t t s? ? ? ? ?12 1 7 . 9 /xxv m st???此時(shí)汽車離測(cè)速 器 距離 為 同樣可求得信號(hào) P2到接收到反射信號(hào) n2的時(shí)間為 : ， 設(shè)汽車運(yùn)行 17m的時(shí)間為 t，也就是汽車接收到 P1與 P2兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間間隔，圖 2可知為 所以汽車行駛速度 . 由于波源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使觀察者接收到頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象叫做多普勒效應(yīng)。依據(jù)此原理，速度的測(cè)量便轉(zhuǎn)化成了頻率的測(cè)量。 例如：一個(gè)觀察者站在鐵路附近 ,測(cè)得迎面勻速而來(lái)的火車汽笛聲的頻率為 f1=440Hz,當(dāng)火車駛過(guò)他身旁后 , 測(cè)得汽笛聲的頻率降為 f2=可求出火車的速率。 (空氣中的聲速 v=330m/s) 六、 多普勒效應(yīng)測(cè)速法 1 ()vffvu? ?2 ()vffvu? ?1212() 1 9 ( / )f f vu m sff????測(cè)量原理分析： 設(shè)汽笛原來(lái)的頻率為 f，火車的速率為 u，根據(jù)多普勒效應(yīng)當(dāng)火車駛近觀察者時(shí)，觀察者接收到的頻率為 ，當(dāng)火車駛離觀察者時(shí)，觀察者接收到的頻率為 ，由上述兩式解得火車的速率 。 例 6 （ 2022年高考 上海）一水平放置的圓盤繞豎直固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。在圓盤上沿半徑開有一條寬度為 2mm的均勻狹縫。將激光器與傳感器上下對(duì)準(zhǔn)，使二者間連線與轉(zhuǎn)軸平行，分別置于圓盤的上下兩側(cè)，且可以同步地沿圓盤半徑方向勻速移動(dòng)，激光器連續(xù)向下發(fā)射激光束。在圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)狹縫經(jīng)過(guò)激光器與傳感器之間時(shí)，傳感器接收到一個(gè)激光信號(hào)，并將其輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)處理后畫出相應(yīng)圖線。圖 7為該裝置示意圖，圖 8為所接收的光信號(hào)隨時(shí)間變化的圖線。橫坐標(biāo)表示時(shí)間，縱坐標(biāo)表示接收到的激光信號(hào)強(qiáng)度，圖中 Δt1＝ 1． 0 103s， Δt2＝ 0． 8 103s。 七、 激光傳感器測(cè)速 ⑴利用圖 8中的數(shù)據(jù)求 1s時(shí)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度； ⑵說(shuō)明激光器和傳感器沿半徑移動(dòng)的方向； ⑶求圖 8中第三個(gè)激光信號(hào)的寬度 Δt3。 解析 ⑴由圖象得轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)周期 角速度 ⑵激光器和探測(cè)器沿半徑由遠(yuǎn)中心向邊緣移動(dòng)，（理由為：由于脈沖寬度逐漸變窄，表明光信號(hào)通過(guò)狹縫的時(shí)間逐漸變小即圓盤上對(duì)應(yīng)探測(cè)器所在位置的線速度逐漸增加，因此，激光器向邊緣移動(dòng)）。 2 6 . 2 8 / 7 . 8 5 /0 . 8 ra d s ra d sT?? ? ? ??⑶設(shè)狹縫寬度為 d，探測(cè)器接收到的第 i個(gè)時(shí)距轉(zhuǎn)軸的距離為 ri，第 i個(gè)脈沖寬度為 激光器和探測(cè)器沿半徑的運(yùn)動(dòng)速度為 v. ① ② 由①②兩式得
語(yǔ)文相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1