21-2瞬时速度测量方法

专题21-2六种瞬时速度测量方法一、运用“物体运动规律”测速方法的研究依据物体运动规律，结合瞬时速度的立义式可以测出物体的瞬时速度。1、 瞬时速度定义瞬时速度是精确反映物体在任一时刻的运动快慢与方向的

21-2 专题六种瞬时速度测量方法 一、运用“物体运动规律”测速方法的研究 依据物体运动规律，结合瞬时速度的立义式可以测出物体的瞬时速度。 、瞬时速度定义 1 瞬时速度是精确反映物体在任一时刻的运动快慢与方向的物理量。它是一个矢量。等于位矢的导数, A/tO 也就是时,平均速度的极限，它的方向即运动路径在该点的切线方向。 BPv =lim —=—, dt ztAr （） 、测速原理 2 根据瞬时速度的定义，测速的关键是测出物体在微小时间&内发生的微小位移。然后便可由 As 求出物体在该位置的瞬时速度。这样瞬时速度的测量便转化成为微小时间&和微小位移的 v=—,AsAr 测量。 、测速方法 3 依据以上测速原理，笔者设计了三种测速方法。 方法一：直接测微小位移和微小时间法 对运动物体我们可采用光电计时器、照相机、超声波测速仪等工具来记录物体在微小时间内的位移。 具体如下： 、光电计时器测速 1） 例如：光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示，、分别是光电 门的 ab 激光发射和接收装置，当有物体从间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，图中 是水平 a. bMN 桌面，是木板与桌面的接触点，和是固定在木板上适当位置的対个光电门，与之连接的 対个光电计时 Q12 _2 2.5x105 器没有画出，让滑块从木板的顶端滑下，光电门、各自连接的计时器显示的挡光时 间分别为 d12 vf 和小滑块的宽度为。可测出滑块通过光电门的速度滑块通过光电门的速度 1.0x102 ,d0. 5cm1 _m/s, 2V2 二 ____________________________________ m/so 、照相机拍照测速 2） 例如「'神舟”六号载人飞船的发射时，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）是快门（暴光时间）是拍照，得到照片小飞船的髙度是飞船上“神舟 六号”四字模 16,l/60sh, 糊部分的高度是已知飞船的高度是。由以上数据可粗略求出拍照瞬间飞船的瞬时速 度为 AL,Ho 、超声波反射测速 3） 例如、下图是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发岀并接收超声波脉冲信号, 根据 发出和接收到的时间差，测出汽车的速度。图屮是测速仪发出的超声波信号，刀八处分别是由汽车 反射回来 1=1. 的信号。设测速仪匀速扫描，刃、、必之间的时间间隔超芦波在空气屮传播的速度 是若汽 /I Os,r=340m/s, 车是匀速行驶的，则根据图可知， 的距离是汽车的 m, 汽车在接收到卩八、必两个信号间的时间内前进 Z m 速度是 ________ m/s , Pi Pi