超声波测速物理题?那么,超声波测速物理题?一起来了解一下吧。
基于时间 - 位移图像的超声波测速题
在这类题目中,通常会给出像“如甲图所示是一种速度传感器的工作原理图,在这个系统中W为一个能发射超声波的固定小盒子,工作时小盒子W向被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲波遇到运动的物体反射后又被W盒接收,从W盒发射超声波开始计时,经时间再次发射超声波脉冲,图乙是连续两次发射的超声波的位移 - 时间图像”这样的情境。
解题的关键在于通过图像获取超声波传播的位移和时间信息,进而求出超声波的速度。例如,若已知超声波在时间内通过位移为,则超声波的速度
。同时,要根据小车在发出两次超声波后移动的位移变化,找到小车通过所需的时间,从而求出小车的平均速度。利用多普勒效应的超声波测速题
多普勒效应指若波源或观察者或它们二者均相对介质运动,则感觉到的频率和波源的真实频率一般并不相同。例如“一固定的超声波波源发出频率为的超声波,当一汽车向超声波波源迎面驶来时,在超声波波源所在处接收到从汽车反射回来的波,利用拍频装置测得反射波的频率为,设声波在空气中的传播速度为,试求汽车的行驶速度”这样的题目。
对于这类题目,根据多普勒效应的公式进行计算。设汽车速度为,当汽车靠近波源时,,通过这个公式可以求解汽车的速度。
驻波法测波长相关题目
在驻波法测波长的实验情境下的题目,原理是由声源发出的平面波经前方的平面反射后,入射波与发射波叠加形成驻波。例如题目中给出“驻波法测量时,已知相邻两波腹(或波节)的位置、,求波长”这样的情况。
根据驻波的性质,相邻两波腹(或波节)之间的距离为,所以波长。
相位比较法测波长相关题目
相位比较法的原理是从换能器发出的超声波到达接收器,在同一时刻与处的波有一相位差
(其中为和之间距离)。相关题目可能会给出“已知和之间距离以及测量得到的相位差,求波长”的情况。根据公式就可以求解波长。
在一些题目中会涉及到测量误差的分析。例如“目前在超声波测速技术中,通常采用单一的时差法或频差法测速,当被测物体的速度变化范围较大时,单一的测速方法会引入较大的测量误差。请分析原因并提出改进方法”这样的题目。
对于采用单一方法测速误差的原因,比如时差法,当速度变化
以上就是超声波测速物理题的全部内容。