Question

某同學想利用如圖所示的裝置測電風扇的轉速和葉片邊緣的速度，他先在某一葉片邊緣粘上一小條弧長為△l的反光材料，當該葉片轉到某一位置時，用光傳感器接收反光材料反射的激光束，并在計算機屏幕上顯示出矩形波，如圖所示，屏幕橫向每大格表示的時間為5.0×10^-2s．電風扇的轉速為

 

r/s；若△l為10cm，則葉片邊緣的速度為

 

m/s．（結果保留2位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：根據(jù)圖象分析可知道有反光的時間，也就是每個周期激光照射到反光材料的時間；
再有每次出現(xiàn)反射光的時間間隔，可知風扇的周期，根據(jù)周期可以求出轉速的大小；
因為反光材料粘在葉片的邊緣，根據(jù)反光材料的長度和反光的時間，求出的就是風扇邊緣的線速度，再根據(jù)V=

2πR

T

可求出風扇的半徑．

解答：解：矩形波的寬度表示表示接收反激光束的時間，也就是每個周期激光照射到反光材料的時間，
由圖象可知每隔14×10^-2s出現(xiàn)一次反光，
所以電風扇的周期為14×10^-2s，
電風扇的轉速n=

1

T

=

1

14×10-2

=7.14轉/s，
由△l為10cm=0.1m，每次反光的時間為t=1×10^-2s，
所以電風扇邊沿的線速度為V=

△l

t

=

0.1

1×10-2

m/s=10m/s，
故答案為：7.1，10．

點評：理解圖象所代表的物理含義是本題的關鍵，找出反光條的速度與風扇線速度的關系，本題就可以求出來了．