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超聲波測速物理題,

  • 物理
  • 2024-11-18

超聲波測速物理題?那么,超聲波測速物理題?一起來了解一下吧。

基于時間 - 位移圖像的超聲波測速題

在這類題目中,通常會給出像“如甲圖所示是一種速度傳感器的工作原理圖,在這個系統中W為一個能發射超聲波的固定小盒子,工作時小盒子W向被測物體發出短暫的超聲波脈沖,脈沖波遇到運動的物體反射后又被W盒接收,從W盒發射超聲波開始計時,經時間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 - 時間圖像”這樣的情境。

解題的關鍵在于通過圖像獲取超聲波傳播的位移和時間信息,進而求出超聲波的速度。例如,若已知超聲波在時間內通過位移為,則超聲波的速度

。同時,要根據小車在發出兩次超聲波后移動的位移變化,找到小車通過所需的時間,從而求出小車的平均速度。

利用多普勒效應的超聲波測速題

多普勒效應指若波源或觀察者或它們二者均相對介質運動,則感覺到的頻率和波源的真實頻率一般并不相同。例如“一固定的超聲波波源發出頻率為的超聲波,當一汽車向超聲波波源迎面駛來時,在超聲波波源所在處接收到從汽車反射回來的波,利用拍頻裝置測得反射波的頻率為,設聲波在空氣中的傳播速度為,試求汽車的行駛速度”這樣的題目。

對于這類題目,根據多普勒效應的公式進行計算。設汽車速度為,當汽車靠近波源時,,通過這個公式可以求解汽車的速度。

二、超聲波測速實驗相關題目

駐波法測波長相關題目

在駐波法測波長的實驗情境下的題目,原理是由聲源發出的平面波經前方的平面反射后,入射波與發射波疊加形成駐波。例如題目中給出“駐波法測量時,已知相鄰兩波腹(或波節)的位置、,求波長”這樣的情況。

根據駐波的性質,相鄰兩波腹(或波節)之間的距離為,所以波長。

相位比較法測波長相關題目

相位比較法的原理是從換能器發出的超聲波到達接收器,在同一時刻與處的波有一相位差

(其中為

和之間距離)。相關題目可能會給出“已知和之間距離以及測量得到的相位差,求波長”的情況。

根據公式就可以求解波長。

三、超聲波測速誤差相關題目

在一些題目中會涉及到測量誤差的分析。例如“目前在超聲波測速技術中,通常采用單一的時差法或頻差法測速,當被測物體的速度變化范圍較大時,單一的測速方法會引入較大的測量誤差。請分析原因并提出改進方法”這樣的題目。

對于采用單一方法測速誤差的原因,比如時差法,當速度變化

以上就是超聲波測速物理題的全部內容。

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