测速度的几种方法讲解.ppt

测速度的几种方法;一、利用打点计时器测速;测量原理分析：;例如：如图所示，是利用频闪照相研究自由落体运动的示意图．闪光频率为10Hz的闪光器拍摄的照片中A球有四个像，像间距离已在图中标出，单位为cm，可以计算出A球在3位置的速度 2m/s ． 测量原理分析：匀变速直线运动中，中间时刻速度等于这段时间内的平均速度。计算 测出2，3两点速度后还可算出A球下落的加速度，既当地重力加速度g。;问题：频闪摄影是研究变速运动常用的手段。在暗室中照相机的频闪快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈的闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。右图 是小球自由落下时 的频闪照片示意图，频闪仪每隔0.04s闪光一次。如果要通过这幅照片测量自由落体的加速度，可以采取哪几种方法？（图中数字的单位是厘米）;例如：“神舟”六号载人飞船发射时，某记者为了拍摄飞船升空的美好瞬间,采用照相机的光圈(控制进光量的多少)是16，快门（暴光时间）是1/60s拍照，得到照片中飞船的高度是h，飞船上“神舟六号”四字模糊部分的高度是ΔL，已知飞船的高度是H。由以上数据可粗略求出拍照瞬间飞船的瞬时速度为 。 ?;测量原理分析：该测速原理同光电测速器一样，由于“神舟六号”四字模糊部分的高度是ΔL，可以算出飞船在t=1/60s内飞行高度为 ,进而由瞬时速度定义式算出，在拍照瞬间飞船的速度为 ;练习:如图所示为一小球作平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，g=10m/s2，求： （1）闪光频率； （2）小球运动的初速度的大小； （3）小球经过B点时的速度大小． （4) 抛点坐标。; 解：设闪光的周期为T,小球在竖直方向做自由落体运动且AB间竖直高度为3格,BC间竖直高度是5格,时间间隔相等的相邻两端位移之差: △s=gT2,即0.05×5-0.05×3=10T2 ∴T=0.1 s 频率f=1/T=1/0.1=10 Hz 又A、B间的水平距离是3格，所经时间是T，且x=v0T∴初速度;三.光电门－－测速;0.2;测量原理分析：小物快通过光电门时挡光时间极短,根据瞬时速度定义式，小物块通过光电门1的速度 , 过光电门2的速度 .若还已知当地的重力加速度g和两个光电门之间的距离L以及木板与水平面夹角α，则还可测木板表面动摩擦因数。 ;像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图9所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。从而求出物体经过这一位置时的速度 。现利用图10所示装置测量滑块和长lm左右的木块间的动摩擦因数，图中MN是水平桌面，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个 光电计时器设有画出。 ;11;四.用平抛运动－－测速;练习5.(95年高考)在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长l＝1.25cm，若小球在平抛运动中先后经过的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0＝＿＿＿＿＿＿(用l、g表示)，其值是 (g取9.8m／s2)．; 如图1所示的是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度.图2中P1、P2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2是P1、P2由汽车反射回来的信号.设测速仪匀速扫描，P1、P2之间的时间间隔Δt=1.0s，超声波在空气中传播的速度是v=340m/s.若汽车是匀速行驶的，则根据图2求： （1）汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离；（2）汽车的速度.;;所以汽车接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离为：; 由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者接收到频率发生变化的现象叫做多普勒效应。依据此原理，速度的测量便转化成了频率的测量。 例如：一个观察者站在铁路附近,测得迎面匀速而来的火车汽笛声的频率为f1=440Hz,当火车驶过他身旁后, 测得汽笛声的频率降为f2=392Hz.运用多普勒效应可求出火车的速率。 (空气中的声速v=330m/s);测量原理分析：设汽笛原来的频率为f，火车的速率为u，根据多普勒效应当火车驶近观察者时，观察者接收到的频率为 ，当火车驶离观察者时，观察者接收到的频率为 ，由上述两式解得火车的速率 ; 例6 （2005年高考 上海）一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动。在圆盘上