测量速度的18种方法
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体能训练方法18种类型体能训练是提高身体机能、增强体能素质的一种方法,有助于提高运动员的竞技水平,预防运动损伤和促进身体健康。
在体育训练领域,有多种类型的体能训练方法,每种方法都针对不同的目的和特点,能够在不同的训练阶段和环境下发挥作用。
下面将介绍18种常见的体能训练方法。
1. 有氧运动有氧运动是指通过长时间、低强度的运动来训练心血管系统,如慢跑、游泳、跳绳等。
有氧运动可以提高心肺功能,增强身体耐力和代谢能力。
2. 无氧运动无氧运动是指短时间、高强度的运动,如重量训练、爆发力训练等。
无氧运动可以提高肌肉力量和快速爆发力。
3. 柔韧训练柔韧训练主要通过拉伸、扭转等动作来改善关节柔韧性,预防运动损伤。
柔韧训练可以提高运动员的柔韧性和动作的协调性。
4. 平衡训练平衡训练是通过一系列的平衡动作和练习来提高身体的稳定性和平衡感。
平衡训练可以增强核心肌群的力量和稳定性。
5. 核心训练核心训练主要针对腹部、背部和盆底肌群进行锻炼,以增强身体的核心力量。
核心训练有助于改善姿势、减少腰背疼痛。
6. 动态稳定性训练动态稳定性训练是通过一系列的动态平衡和稳定性动作来提高身体的协调性和稳定性。
动态稳定性训练可以增强肌肉和关节的控制力。
7. 心率训练心率训练是通过测量心率来控制运动强度,以达到训练的效果,可以提高心肺功能和耐力。
间歇训练是将高强度和低强度的训练阶段交替进行,以达到提高耐力和快速恢复能力的目的。
9. 力量耐力训练力量耐力训练是在提高肌肉力量的基础上,增加训练时间和次数,以达到提高肌肉耐力的目的。
10. 肌耐力训练肌耐力训练是通过高重量、低次数的训练来提高肌肉的快速收缩能力和持久性。
11. 爆发力训练爆发力训练是通过快速爆发的动作来提高肌肉爆发力和反应速度。
12. 敏捷性训练敏捷性训练是通过快速变换动作方向和速度来提高运动员的反应速度和灵活性。
13. 径向力训练径向力训练是一种结合力量和速度的训练方式,旨在提高运动员的加速度和推力。
实验:练习使用游标卡尺用单摆测定重力加速度班级姓名座号.一、实验目的:1.练习使用游标卡尺,掌握读数方法。
2.用单摆测定当地的重力加速度。
二、实验原理:(一)游标卡尺游标卡尺,是一种测量长度、内外径、深度的量具。
游标卡尺由主尺和附在主尺上能滑动的游标两部分构成。
主尺一般最小分度值为豪米,而游标上则有10、20或50个分格,根据分格的不同,游标卡尺可分为十分度游标卡尺、二十分度游标卡尺、五十分度格游标卡尺等,游标为10分度的有9mm,20分度的有19mm,50分度的有49mm。
游标卡尺的主尺和游标上有两副活动量爪,分别是内测量爪和外测量爪,内测量爪通常用来测量内径,外测量爪通常用来测量长度和外径。
游标卡尺的读数可分为三步:第一步读出主尺的零刻度线到游标尺的零刻度线之间的整毫米数a(如右图,a=10mm);第二步根据游标尺上与主尺对齐的刻度线读出毫米以下的小数部分b(如右图,b=17×=,其中“17”为游标尺与主尺对齐的游标尺的刻度,“”为游标卡尺的精度);第三步把两者相加就得出待测物体的测量值c(c=a+b=).游标卡尺的读数结果一般先以毫米为单位,然后再换算成所需要的单位。
游标卡尺的读数一般不用估读。
(二)测当地重力加速度当单摆偏角很小时(θ<5°),单摆的运动为简谐运动,根据单摆周期T=2π lg得g=4π2lT2,因此,只需测出摆长l和周期T,便可测定g。
三、实验器材:中心有小孔的金属小球、长约1米的细线、铁架台(带铁夹)、刻度尺、秒表、游标卡尺。
四、实验步骤:1.制作单摆:让细线的一端穿过小球的小孔,并打一个比小孔大一些的结,然后把线的另一端用铁夹固定在铁架台上,并把铁架台放实验桌边,使铁夹伸到桌面以外,让摆球自然下垂.且在单摆平衡位置处作标记,如右图所示.2.观察单摆运动的等时性.3.测摆长:用米尺量出摆线长l′,精确到毫米,用游标卡尺测出小球的直径d,也精确到毫米,则单摆长l=l′+d 2.4.测周期:将单摆从平衡位置拉开一个角度(小于5°),然后释放小球,记下单摆做30~50次全振动的总时间,算出平均每次全振动的时间,即为单摆的振动周期.反复测量三次,再算出测得周期数值的平均值。
最新修正版 2012年新人教版(走进中考) 第一章 第4节:测量平均速度一、 选择题1.(10赤峰)赤峰到北京的距离大约是5×102km,如果将来要建成高速铁路,列车速度可达3×102km/h ,到那时如果我们要从赤峰坐高铁直达北京,列车按此速度运行需要的时间是CA.1minB.10minC.100minD.1000min2.(10潜江、天门、仙桃)正在建设的武汉至宜昌的高速铁路全长约291km ,计划2012年建成通车。
它的建成将会给沿途经过的仙桃、天门、潜江等市带来无限的发展机遇。
若通车后某列火车当日午夜从宜昌开往武汉的启程、到站时刻如图1所示,则这列火车通过全程的平均速度最接近于CA .120km/hB .150km/hC .200km/hD .580km/h 3.(10泰安)一列队伍长50m ,跑步速度是2.5m/s ,队伍全部通过一长100m 的涵洞,需要的时间是AA .60sB .50sC .40sD .20s4.(10娄底)正在建设中的沪昆高速铁路过境娄底,铁路线全长约2100km ,设计时速350km ,全线预计2015年3月建成通车.建成后,从上海坐火车前往昆明只要lOh ,比现有的沪昆铁路节省将近27h.娄底至上海高速铁路线全长约为1200km ,按平均速度300km /h 计算,列车从娄底至上海的时间为AA . 4hB . 7hC .l0hD . 27h5.(10蚌埠二中)如图所示,静止的传送带上有一木块正在匀速下滑,当传送带突然向 下开动时,木块滑到底部所需时间t 与传送带始终静止不动所需时间t 0相比可能正确的是(多选题)A B A .021t t = B . 0t t = C .023t t = D . 02t t = 6.(10黄冈)物理学中将物体在单位时间内速度的增加量定义为加速度.依据该定义,若某物体在t 时间内速度从V1增加到V2,则加速度为t 12υυ-.现有一小球从静止开始以3m/s 2的加速度加速运动2s ,则2s 末小球的速度为DA .0B .2 m/sC .3m/sD .6m/s7.(11泉州)小理家准各买新房,他看到某开发商的广告称.乘车从新楼盘到一家大型商场的时间只需3分钟。
测量速度的18种方法新课程改革的推进和高考改革的不断深入,高考命题更加注重新课程理念的领航作用,“考试容要实现与高中新课程容的衔接,进一步贴近时代、贴近社会、贴近考生实际,注重对考生运用所学知识分析问题、解决问题能力的考查。
”这是适应新课程改革的新考试观的核心容,这更是新高考的命题方向。
从近年高考命题来看,试题越来越体现这一新考试观的核心容。
而这一类问题的选材灵活,立意独特新颖,要求考生能从物理情境中研究对象和物理过程,建立物理模型,利用相应的规律来解决实际问题。
速度是描述物体运动快慢的物理量,在日常生活、社会实践和科学实验中,需要对某些物体的速度进行测量,如交通车辆的速度,子弹的速度,流体的流速,声、光的传播速度等等,那么速度测量方法有几种方法呢?笔者对此作了归纳总结如下,以培养学生创造性思维和发散性思维能力。
1.利用计时器测速度利用电磁打点计时器(电火花计时器)在与运动物体相连的纸带上打点(孔)以记录运动物体在不同时刻的位置,用刻度尺测出纸带某点与相邻点(计数点)间的距离,利用计算得出匀变速直线运动物体的速度。
例1(09·理基卷-18)“研究匀变速直线运动”的实验中,使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50Hz),得到如图1所示的纸带。
图中的点为计数点,相邻两计数点间还有四个点未画出来,下列表述正确的是A.实验时应先放开纸带再接通电源B.(S6一S1)等于(S2一S1)的6倍C.从纸带可求出计数点B对应的速率D.相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s解析:在“研究匀变速直线运动”的实验中,实验时应先接通电源再放开纸带,A错.根据相等的时间间隔通过的位移有,可知(S6一S1)等于(S2一S1)的5倍,B错.根据B点为A与C的中间时刻点有,C对.由于相邻的计数点之间还有4个点没有画出,所以时间间隔为0.1s,D错.点评:利用方法测定匀变速直线运动物体的速度在力学实验中经常用到,提醒考生要掌握此方法。
实验三 气垫导轨上测量速度和加速度【目的】1.学习气垫导轨和数字毫秒计的正确使用。
2.掌握在气垫导轨上测量平均速度、瞬时速度和加速度的方法。
3.研究力、质量和加速度之间的关系。
【原理】利用从导轨表面上的小孔喷出的压缩空气,使导轨表面与滑块之间的摩擦力大大减小,气轨上的滑块运动几乎可以看做是无摩擦的运动。
当气轨水平放置时,自由漂浮的滑块所受的合外力为零,因此,滑块在气轨上可以静止,或以一定的速度作匀速直线运动。
在滑块上装一与滑块运动方向严格平行、宽度为L ∆的挡光板,当滑块经过设在某位置上的光电门时,挡光板将遮住照在光敏管上的光束,因为挡光板宽度一定,遮光时间的长短与滑块通过光电门的速度成反比,测出挡光板的宽度L ∆和遮光时间t ∆,则滑块通过光电门的平均速度为:t L v ∆∆= (2-13)若L ∆很小,则在L ∆范围内滑块的速度变化也很小,故可以把平均速度看成是滑块经过光电门的瞬时速度。
L ∆越小,则平均速度越准确地反映该位置上滑块的瞬时速度,显然,如果滑块作匀速直线运动,则滑块通过设在气轨任何位置的光电门时瞬时速度都相等,毫秒计上显示的时间相同,在此情形下,滑块速度的测量值与L ∆的大小无关。
若滑块在水平方向受一恒力作用,滑块将作匀加速直线运动,分别测出滑块通过相距S 的2个光电门的始末速度1v 和2v ,则滑块的加速度:Sv v a 22122-= (2-14)根据牛顿第二定律F = m a (2-15)如图2-11所示,水平气轨上质量为M 的滑块A ,用细绳通过轻滑轮B 与砝码C 相连,在忽略各摩擦力,不计线的质量,线不伸长的条件下,对于滑块A ,根据牛顿第二定律有T = M a (2-16)式中T 为绳子的张力,对于质量为m 的砝码,根据牛顿第二定律有mg - F = m a(2-17)由式(2-16)和式(2-17)得mg =(M +m )a (2-18)式(2-18)表明,当系统总质量保持不变时,加速度与合外力成正比,当合外力保持恒定时,加速度与系统总重量成正比,若实验证明了式(2-18)成立,亦即验证了牛顿第二定律。
快速静态测量步骤方法(一)快速静态测量步骤介绍在各个领域中,静态测量是一项非常重要的任务。
它能够让我们准确地了解某个物体的尺寸、形状和其他特征。
快速静态测量是在尽可能短的时间内完成这项任务的方法之一。
本文将详细讨论各种快速静态测量的方法。
方法一:光学投影•使用光学投影仪可以快速而准确地测量物体的尺寸。
•步骤如下:1.将物体放置在光学投影仪的工作台上。
2.调整投影仪的参数,使得投影的图像清晰可见。
3.在显示屏上读取物体的相关尺寸信息。
•光学投影仪通过光学技术可以快速完成测量,适用于多种形状的物体。
方法二:影像扫描•影像扫描是一种将物体的图像转换为数字化信息的方法,可以用于快速静态测量。
•步骤如下:1.使用影像扫描仪扫描物体的表面。
2.通过软件处理扫描数据,提取物体的尺寸和其他特征。
•影像扫描可以快速生成物体的三维模型,对于复杂形状的物体尤为适用。
方法三:激光测距•激光测距技术可以快速而准确地测量物体的距离。
•步骤如下:1.使用激光测距仪照射物体,得到反射激光的时间。
2.根据激光的速度计算出物体到仪器的距离。
3.可以根据需要重复上述步骤,得到更准确的测量结果。
•激光测距可以快速测量较远距离的物体,适用于一些特殊场景。
方法四:计算机模拟•利用计算机模拟可以快速获得物体的尺寸和其他特征。
•步骤如下:1.在计算机上创建物体的虚拟模型。
2.使用专业软件进行模拟和测量。
3.通过计算得到物体的尺寸和其他特征。
•计算机模拟可以快速测试不同条件下物体的性能,对于一些复杂系统的测量尤为有效。
总结本文介绍了快速静态测量的四种方法:光学投影、影像扫描、激光测距和计算机模拟。
每种方法都有其适用的场景和特点。
在实际应用中,我们可以选择最适合的方法来完成静态测量任务,以提高测量的准确性和效率。
希望本文对您了解快速静态测量的方法有所帮助!方法一:光学投影•光学投影仪是一种常用的快速静态测量工具,可以利用光学技术快速测量物体的尺寸和形状。
第一章机械运动基础知识梳理一、长度和时间的测量2、长度的单位:在国际单位制中,米(m)、千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)。
测量长度的常用工具:刻度尺。
刻度尺的使用方法:①注意刻度标尺的零刻度线是否磨损、最小分度值和量程;②测量时刻度尺的刻度线要紧贴被测物体,位置要放正,不得歪斜,零刻度线应对准所测物体的一端;③读数时视线要正对尺面,④读数时要估读到分度值的下一位⑤记录数据时不但要记录数据,还要注明测量单位。
3、国际单位制中,时间的基本单位是秒(s)、小时(h)、分(min)。
4、测量值和真实值之间的差异叫做误差,我们不能消灭误差,但应尽量减小误差。
减少误差方法:多次测量求平均值、选用精密测量工具、改进测量方法。
误差与错误区别:误差不是错误,错误不该发生能够避免,误差永远存在不能避免。
二、运动的描述1、运动是宇宙中最普遍的现象,物理学里把物体位置变化叫做机械运动。
2、在研究物体的运动时,选作标准的物体叫做参照物。
同一个物体是运动还是静止取决于所选的参照物,这就是运动和静止的相对性。
三、运动的快慢1、物体运动的快慢用速度表示。
为了比较物体运动的快慢,采用“相同时间比较路程”或“相同路程比较时间”的方法比较。
我们把物体沿着直线且速度不变的运动,叫做匀速直线运动。
计算公式:v=S/t其中:s——路程——米(m);t——时间——秒(s);v——速度——米/秒(m/s) 国际单位制中,速度的单位是米每秒,符号为m/s或m·s-1,交通运输中常用千米每小时做速度的单位,符号为km/h或km·h-1,1m/s=3.6km/h。
v=S/t,变形可得:s=vt,t=S/v。
四、测量平均速度1、测量平均速度的测量工具为:刻度尺、秒表2、停表的使用:读数:表中小圆圈的数字单位为min,大圆圈的数字单位为s。
3、测量原理:平均速度计算公式v=S/t第二章声现象一、声音的产生1、声音是由物体的振动产生的;(人靠声带振动发声、风声是空气振动发声、弦乐器靠弦振动发声、鼓靠鼓面振动发声,等等);2、振动停止,发声停止;但声音并没立即消失。
测量速度的18种方法新课程改革的推进和高考改革的不断深入,高考命题更加注重新课程理念的领航作用,“考试内容要实现与高中新课程内容的衔接,进一步贴近时代、贴近社会、贴近考生实际,注重对考生运用所学知识分析问题、解决问题能力的考查。
”这是适应新课程改革的新考试观的核心内容,这更是新高考的命题方向。
从近年高考命题来看,试题越来越体现这一新考试观的核心内容。
而这一类问题的选材灵活,立意独特新颖,要求考生能从物理情境中研究对象和物理过程,建立物理模型,利用相应的规律来解决实际问题。
速度是描述物体运动快慢的物理量,在日常生活、社会实践和科学实验中,需要对某些物体的速度进行测量,如交通车辆的速度,子弹的速度,流体的流速,声、光的传播速度等等,那么速度测量方法有几种方法呢?笔者对此作了归纳总结如下,以培养学生创造性思维和发散性思维能力。
1.利用计时器测速度利用电磁打点计时器(电火花计时器)在与运动物体相连的纸带上打点(孔)以记录运动物体在不同时刻的位置,用刻度尺测出纸带某点与相邻点(计数点)间的距离,利用计算得出匀变速直线运动物体的速度。
例1(09·广东理基卷 -18)“研究匀变速直线运动”的实验中,使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50Hz),得到如图1所示的纸带。
图中的点为计数点,相邻两计数点间还有四个点未画出来,下列表述正确的是A.实验时应先放开纸带再接通电源B.(S6一S1)等于(S2一S1)的6倍C.从纸带可求出计数点B对应的速率D.相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s解析:在“研究匀变速直线运动”的实验中,实验时应先接通电源再放开纸带,A错.根据相等的时间间隔内通过的位移有 ,可知(S6一S1)等于(S2一S1)的5倍,B错.根据B点为A与C的中间时刻点有 ,C对.由于相邻的计数点之间还有4个点没有画出,所以时间间隔为0.1s,D 错.点评:利用方法测定匀变速直线运动物体的速度在力学实验中经常用到,提醒考生要掌握此方法。
2.利用光电门测速度光电门测速原理是把物体通过光电门的时间内认为物体做匀速直线运动,利用极短时间的平均速度替代瞬时速度,根据可知,只要测出物体的宽度和物体通过光电门的时间即可测定物体的速度。
例2.(2009·全国Ⅰ-23)某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系,设计实验装置如图2所示。
长直平板一端放在水平桌面上,另一端架在一物块上。
在平板上标出A、B两点,B点处放置一光电门,用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。
实验步骤如下:①用游标卡尺测量滑块的挡光长度d,用天平测量滑块的质量m;②用直尺测量AB之间的距离s,A点到水平桌面的垂直距离h1,B点到水平桌面的垂直距离h2;③将滑块从A点静止释放,由光电计时器读出滑块的挡光时间t;④重复步骤③数次,并求挡光时间的平均值;⑤利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值cosα;⑥多次改变斜面的倾角,重复实验步骤②③④⑤,做出f-cosα关系曲线。
用测量的物理量完成下列各式(重力加速度为g):(1)斜面倾角的余弦cosα= ;(2)滑块通过光电门时的速度υ= ;(3)滑块运动时的加速度a= ;(4)滑块运动时所受到的摩擦阻力f= 。
解析:(1)根据三角形关系,解直角三角形得。
(2)根据光电门测速原理得,。
(3)物块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动,根据运动学公式 ,有 ,解得。
(4)根据牛顿第二定律 ,解得 .点评:利用光电门测定速度的原理和利用打点计时器测定速度的方法是相同的,都是利用的近似法,利用一小段时间内的平均速度替代瞬时速度。
3.利用频闪照相测速度利用频闪照相拍摄运动物体在不同时刻的位置,再根据照片和实物的比例推算出照片中不同时刻物体位置间的位移,根据运动学公式测得物体的速度。
此种方法不仅适用于测匀速直线运动的物体速度,也适用于测匀变速曲线运动的物体速度。
例3.两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置,如图3所示,连续两次曝光的时间间隔是相等的,由图可知A.在时刻以及时刻两木块速度相同B.在时刻两木块速度相同C.在时刻和时刻之间某瞬间两木块速度相同D.在时刻和时刻之间某瞬时两木块速度相同解析:正确的选项为C。
设连续两次曝光的时间间隔为t,记录木块位置的直尺最小刻度间隔长为l,由图可以看出下面木块间隔为4l,木块做匀速直线运动,速度。
上面的木块在相等的时间内木块的间隔分别为2l、3l、4l、5l、6l、7l,相邻相等时间间隔内的位移之差为恒量,所以上面的木块做匀变速直线运动,利用计算得出木块在时刻的瞬时速度分别为、、、,可见速度介于、之间。
点评:利用频闪照相测速度的关键是抓住相等的时间间隔,根据物体的运动性质选择恰当的规律求出被测物体的速度。
4.利用平抛运动测速度利用平抛运动的规律,由、,可测量平抛物体运动的初速度。
例4.(09·上海物理-18)利用图4(a)实验可粗略测量人吹气产生的压强。
两端开口的细玻璃管水平放置,管内塞有潮湿小棉球,实验者从玻璃管的一端A吹气,棉球从另一端B飞出,测得玻璃管内部截面积S,距地面高度h,棉球质量m,开始时的静止位置与管口B的距离x,落地点C与管口B的水平距离l。
然后多次改变x,测出对应的l,画出l2-x关系图线,如图4(b)所示,并由此得出相应的斜率k。
(1)若不计棉球在空中运动时的空气阻力,根据以上测得的物理量可得,棉球从B端飞出的速度v0=________。
(2)假设实验者吹气能保持玻璃管内气体压强始终为恒定值,不计棉球与管壁的摩擦,重力加速度g,大气压强p0均为已知,利用图(b)中拟合直线的斜率k可得,管内气体压强p=________。
解析:(1)小球从B 点飞出后做平抛运动,则有,联立解得。
(2)在吹小球的过程中,由动能定理可得:化简得:,可知直线的斜率可得,即有。
点评:本题考查了平抛运动的基本规律,考查了化曲为直的思想方法和利用图象处理实验数据的方法。
5.利用运动轨迹测速度利用运动物体留下的运动轨迹,通过分析轨迹特点和运动规律,从而测定物体运动的速度。
例5. (09·全国Ⅱ-23)某同学得用图5所示装置做“研究平抛运动”的实验,根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹,但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分,剩余部分如图6所示。
图6中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10m,、和是轨迹图线上的3个点,和、和之间的水平距离相等。
完成下列填空:(重力加速度取9.8m/s2)(1)设、和的横坐标分别为、和,纵坐标分别为、和,从图6中可读出 =____m, =______m, =_______m(保留两位小数)(2)若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动。
利用(1)中读取的数据,求出小球从运动到所用的时间为_______s,小球抛出后的水平速度为__________m/s(均可用根号表示)。
解析:本题考查研究平抛运动的实验.由图可知P1到P2两点在竖直方向的间隔为6格, P1到P3两点在竖直方向的间隔为16格所以有=0.60m, =1.60m. 到两点在水平方向的距离为6个格.则有 =0.60m.(2)由水平方向的运动特点可知,到与到的时间相等,根据 ,解得时间T=0. 2s,则有点评:利用运动物体留下的轨迹测定物体的速度,关键是分析轨迹特点,建立运动模型,利用模型规律得出被测物体的速度。
6.利用生活经验估测速度例6.火车在两站正常行驶时,一般可看作匀速运动,某位同学根据车轮通过两段铁轨交接处时发出的响声来估测火车的速度,他从车轮的某一次响声开始计时,并从此之后数着车轮响声次数,他90s内共听到60次响声,已知每段轶轨长25m,根据这些数据,你能估测出火车的速度是多少吗?解析:根据题意,火车在90s内通过的位移为 km,则火车的平均速度为 km/h,也就是说,在90s内(1.5min)听到多少次响声,火车的速度就是多少千米每小时。
点评:铁路工人常常利用此种方法来估测火车在这种铁轨上运行的速度。
7.利用速度计测速度例7.如图7所示,某一汽车上的速度计原理示意图,该速度计是一种磁转速表,试简述其工作原理。
解析:它的原理是通过测量旋转磁场跟它在金属感应罩内产生的电流间的相互作用力测出车速的,在速度计转轴下端通过一系列传动机构成同汽车的驱动轮相连,转轴随驱动旋转而旋转,在转轴的上端铆接一个永久磁铁,磁铁外面罩着铝罩,铝罩固定在指针轴上,当磁铁随驱动轮旋转时,铝罩中就产生感应电流,根据楞次定律,感应电流的磁场与磁铁磁场相互作用,要阻碍磁铁与铝罩的相对旋转,于是铝罩克服游丝弹簧的弹力扭转一个角度,这个角度与磁铁转动的角度成正比,也就是与驱动轮的每分钟转数成正比,因此,在表盘上用均匀的刻度标出车速值,从指针的示数就直接读出车速。
点评:汽车上测速速度计的工作原理与磁电式电流表的工作原理相似,利用的是力矩平衡的知识。
8.利用旋转齿轮测速度此法最先是由物理学家斐索在1849年测定光速时设计的,他用定期遮断光线的方法测量观察时间来测定光速。
例8(2009·上海综合-45)小明同学在学习了圆周运动的知识后,设计了一个课题,名称为:快速测量自行车的骑行速度。
自行车的结构如图8所示,他的设想是:通过计算踏脚板转动的角速度,推算自行车的骑行速度。
经过骑行,他得到如下的数据: 在时间t内踏脚板转动的圈数为N,那么脚踏板转动的角速度= ;要推算自行车的骑行速度,还需要测量的物理量有;自行车骑行速度的计算公式v= .解析:(1)根据加速度的定义。
(2) 要推算自行车的骑行速度,还需要测量的物理量有牙盘的齿轮数m、飞轮的齿轮数n,自行车后轮的半径R(牙盘的半径、飞轮的半径,自行车后轮的半径R)。
由,又,而 ,由以上三式解得。
设相邻的齿轮间的弧长为,又有,即,故有。
(3)()点评:高考试题取材于生活中的实际问题,这样贴近学生的生活经验,有利于激发学生的学习兴趣和动机,有利于提高学生的科学素养。
9.利用旋转转筒测速度例9.如图9所示,用硬纸做一个圆筒,把圆筒装在一个快速转动的轴上匀速转动,一个子弹对准圆筒并沿直径射入圆筒,若圆筒转不到半周时,子弹在圆筒上先后留下两个弹孔a、b,且∠aOb=θ,圆筒直径为D,角速度为ω,则子弹速度v=_______________。
解析:子弹做匀速直线运动,子弹穿过直径的过程中,圆筒转过了π-θ,可知子弹穿过圆筒的时间,所以子弹的速度点评:这是测量高速运动员子弹的一个常用方法,在处理这类问题时应注意多解的可能性,如果此题中未告诉“圆筒旋转不到半圆”这个条件,则子弹穿过转筒的过程中,圆筒可能转过了,则子弹速度(n=0,1,2,3,……)。