借助传感器用计算机测速度借助传感器用计算机测速度的原理原理1.跟计算雷电发生地的远近道理一样:看到闪电开始计时,听到雷声计时结束,时间为t而声音传播速度v是已知的,那么雷电发生地的距离s=v·t可算出来。传感器系统由A、B两个小盒子组成,A盒装有红外线发射器和超声波发射器,B盒装有红外线接收器和超声波发接收器。A盒固定在被测的运动物体上,B盒固定在桌面或滑轨上。测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲(即持续时间很短的一束红外线和一束超声波),B收到红外线脉冲开始计时,收到超声波脉冲时计时停止。利用这个时间和超声波的速度,计算机自动算出A与B的距离。经过短暂的时间t后,传感器和计算机系统自动进行第二次测量,得到物体的新位置。算出这两个位置差,即物体运动的位移x,系统按照txv/算出速度,显示在显示器上。这样测出的速度是A盒所在时间间隔t中的平均速度。然而t很短,通常设置为0.02s,所以tx/可以当做此刻A盒的瞬时速度。原理2.跟利用回声计算山谷距离的原理一样。实验操作1、将位移传感器接收器固定在轨道顶端,连接到数据采集器任一通道;将位移传感器发射器固定到小车上,保持发射器与接收器对准。2、点击教材专用软件主界面上的实验条目“研究匀速直线运动”,打开该软件。3、点击“开始记录”,将小车放在轨道上,打开位移传感器发射器的电源开关,令其滑下,调节斜板的倾角,使小车尽可能接近匀速。4、当获得的s-t图线如图所示,表明此次数据采集完成,点击“停止记录”。5、拖动滚动条,将对应小车运动状态的s-t图线置于显示区域中间,点击“选择区域”按钮,以便在s-t图线上选择研究区域。6、选择研究区域的第一步,须通过点击鼠标确定研究区域的“开始点”,如图。7、再次点击,以确定研究区域的“结束点”。此时软件界面左下方的数据窗口中,即可显示出研究区域内s-t图线的初位移、末位移、时间差、速度的值,如图。8、点击“v-t图线”,观察研究区域内s-t图线对应的v-t图线,如图。9、点击“s-t图线”按钮,可返回并重新设置选择区域,对另一段s-t图线进行研究。10、点击“开始记录”按钮,即可启动数据采集,开始新的实验。11、点击软件窗口右下按钮,可将当前实验结果以图像文件的形式保存下来。12、实验结束,点击“返回”按钮,退出该软件,注意关闭位移传感器发射器的电源开关。