孫學剛(安徽省定遠中學)
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新課標下物理教學如何處理測速儀問題
孫學剛
(安徽省定遠中學)
新課標教學強調生活的實用性,課本上第三節的測速儀的使用,不少同學知道物理原理,但在處理此類問題時感覺無從下手,下面就如何處理此類問題談談自己的方法。
第一類是微波檢測器(RTMS),它是一種價格低、性能優越的交通檢測器,可廣泛應用于城市道路和高速公路的交通信息檢測。RTMS的工作方式是:采用側掛式,它的車速檢測原理是:根據特定區域的所有車型假定一個固定的車長,通過感應投影區域內的車輛的進入與離開經歷的時間來計算車速。
例1.(2012·山東高考)下圖1是一種應用傳感器檢測軌道運行的實驗裝置。在軌道某處設置監測點,當車頭達到傳感器瞬間和車尾離開傳感器瞬間,信號發生器各發出一個脈沖信號,由記錄儀記錄。假如軌道車長度為22 cm,記錄儀記錄的信號如下圖2所示,則軌道車經過該監測點的速度為()

圖1

圖2
A.0.20 cm/sB.2.0 cm/s
C.22 cm/sD.220 cm/s
解析:由記錄儀記錄的信號可知,車頭達到傳感器瞬間和車尾離開傳感器瞬間時間為t=1.0 s,由速度定義式,知軌道車經過該監測點的速度為v=x/t=22 cm/s,選項C正確。
第二類測試雷達的工作模式,在車道正前方進行測速(下圖3)。

圖3
正前方測試原理是:兩次發射雷達波,根據回波定位兩個時間點車輛位置,把兩個位置坐標進行相減運算,即可得到車輛在兩次雷達波發射時間內走了多長距離,用該距離除以雷達波發射時間間隔,即可得到車輛速度。測速雷達發現有車輛超速,會立刻開啟照相程序,對涉嫌超速車輛進行高精度拍攝,記錄下該車輛的車牌。
例2.如圖甲所示是一種速度傳感器的工作原理圖,在這個系統中B為一個能發射超聲波的固定小盒子,工作時小盒子B向被測物體發出短暫的超聲波脈沖,脈沖被運動的物體反射后又被B盒接收,從B盒發射超聲波開始計時,經時間△t0再次發射超聲波脈沖,圖乙是連續兩次發射的超聲波的位移—時間圖象,則下列說法正確的是()

A.超聲波的速度為v聲=2x1/t1
B.超聲波的速度為v聲=2x2/t2
C.物體的平均速度為v=2(x2-x1)/(t2-t1+2△t0)
D.物體的平均速度為v=2(x2-x1)/(t2-t1+△t0)


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通過上述分析可以了解到生活中的物理問題,只有我們了解工作原理,并通過必要的物理運動知識,從實際出發掌握圖像知識可以很容易解決。
·編輯謝尾合