Page 21 - 这样学高中物理更有益——力学部分

第一章 运动学

时间，发出一个超声脉冲信号，每隔一段时间接收到一个经汽车反射回的该超声
脉冲信号，若汽车匀速行驶，则间隔时间相同，根据发出和接收到的信号间的时
间间隔差和声速，测出被测汽车的速度，这与雷达监控有些相似。
测量方法：① P 时刻发射超声波信号，接收到汽车反射回来的超声波时刻
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为 n ，P 、n 之间时间间隔为 t 。
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②第一发射超声波过时间 t 后，P 时刻再次发射超声波，接收到汽车反射
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回来的超声波的时刻记为 n 。P 、n 之间的时间间隔为 t 。
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③利用以上数据计算如下：设声音在空气中的传播速度为 v。第一次汽车接
收到超声波时汽车与超声波装置的距离为L ＝vt /2；第二次汽车接收到超声波时，
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汽车与超声波装置的距离为 L ＝ vt /2。在汽车第一次接收到超声波与第二次接
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收到超声波之间的时间内，汽车行驶的距离为 L ＝ L － L ；这段时间间隔为
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t=t /2+t +t /2；汽车在这段时间内的平均速度 v ＝ L/t=（L -L ）/t =（vt /2-vt /2）/
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（t /2+t +t /2）。
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以上数据处理是测得发射和接收时间间隔基础上获得的，在解题应用过程中
一般仅仅知道发射脉冲信号的时间间隔，而不知道同一次发射和接受的时间间隔，
需要根据脉冲信号间空间长度获得对应的时间。具体分析如下：
已知脉冲信号发射的时间间隔为 t，通过上图可知各次发射和接收信号间的
距离，设 P 和 n 、P 和 P 、n 和 P 以及 P 和 n 间的距离分别为 x 、x 、x 、
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x ，对应时间为 t 、t、t 、t 。由于标尺在记录屏上是匀速运动的，根据时空对应
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的比例关系可得： ，根据以上各式可解得：t 、t 、
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t ，在应用上面提到的方法可求得汽车的速度。
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4. 速度这一概念在现实生活中的应用。
说明：
①描述快慢程度，在很多地方可以使用。
②单位时间完成任务的程度与完成任务的时间长短均可表示速度。
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