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某同学想利用DIS测电风扇的转速和叶片长度,他设计的实验装置如左下图所示.他先在某一叶片边缘粘上一小条弧长为△l的反光材料,当该叶片转到某一位置时,用光传感器接收反光材料反射的激光束,并在计算机屏幕上显示出矩形波,如右下图所示,屏幕横向每大格表示的时间为5.00×10-2s.则矩形波的“宽度”所表示的物理意义是 ;电风扇的转速为 转/s;若△l为10cm,则叶片长度为 m.试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
某同学想利用DIS测电风扇的转速和叶片长度,他设计的实验装置如左下图所示.他先在某一叶片边缘粘上一小条弧长为△l的反光材料,当该叶片转到某一位置时,用光传感器接收反光材料反射的激光束,并在计算机屏幕上显示出矩形波,如右下图所示,屏幕横向每大格表示的时间为5.00×10
-2
s.则矩形波的“宽度”所表示的物理意义是
;电风扇的转速为
转/s;若△l为10cm,则叶片长度为
m.
试题解答
见解析
根据图象分析可知道有反光的时间,也就是每个周期激光照射到反光材料的时间;
再有每次出现反射光的时间间隔,可知风扇的周期,根据周期可以求出转速的大小;
因为反光材料粘在叶片的边缘,根据反光材料的长度和反光的时间,求出的就是风扇边缘的线速度,再根据V=
可求出风扇的半径.
矩形波的宽度表示表示接收反激光束的时间,也就是每个周期激光照射到反光材料的时间,
由图象可知每隔14×10
-2
s出现一次反光,
所以电风扇的周期为14×10
-2
s,
电风扇的转速n=
=
=7.14转/s,
由△l为10cm=0.1m,每次反光的时间为t=1×10
-2
s,
所以电风扇边沿的线速度为V=
=
,
解得:R=22.3cm=0.223m.
故答案为:每个周期激光照射到反光材料的时间;7.14;0.223.
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选修2-1
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解答题
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物理
传感器在生产、生活中的应用
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一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动,在圆盘上沿半径开有一条宽度为2mm的均匀狭缝.将激光器与传感器上下对准,使二者间连线与转轴平行,分别置于圆盘的上下两侧,且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动,激光器连续向下发射激光束.在圆盘转动过程中,当狭缝经过激光器与传感器之间时,传感器接收到一个激光信号,并将其输入计算机,经处理后画出相应图线.图(a)为该装置示意图,图(b)为所接收的光信号随时间变化的图线,横坐标表示时间,纵坐标表示接收到的激光信号强度,图中△t1=1.0×10-3s,△t2=0.8×10-3s.(1)利用图(b)中的数据求1s时圆盘转动的角速度;(2)说明激光器和传感器沿半径移动的方向;(3)求图(b)中第三个激光信号的宽度△t3.?
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