Question

某同学想利用DIS测电风扇的转速和叶片长度，他设计的实验装置如图甲所示．该同学先在每一叶片边缘粘上一小条长为△l的反光材料，当叶片转到某一位置时，光传感器就可接收到反光材料反射的激光束，并在计箅机屏幕上显示出矩形波，如图乙所示．已知屏幕横向每大格表示的时间为5.00×10^-3s．则电风扇匀速转动的周期为

1.4×10^-2

s；若用游标卡尺测得△l的长度如图丙所示，则叶片长度为

0.078

m．

Answer 1

分析：根据图象分析可知道有反光的时间，也就是每个周期激光照射到反光材料的时间；再有每次出现反射光的时间间隔，可知风扇的周期；因为反光材料粘在叶片的边缘，根据反光材料的长度和反光的时间，求出的就是风扇边缘的线速度，再根据T=

2πR

V

求出周期．

解答：解：矩形波的宽度表示表示接收反激光束的时间，也就是每个周期激光照射到反光材料的时间，
由图象可知每隔14×10^-3s出现一次反光，
所以电风扇的周期为14×10^-3s，
由△L为3.5cm=0.035m，每次反光的时间为t=1×10^-3s，
所以电风扇边沿的线速度为V=

△L

t

=

2πR

V

，
解得：R=7.8cm
故答案为：1.4×10^-2s，0.078m

点评：理解图象所代表的物理含义是本题的关键，找出反光条的速度与风扇线速度的关系，本题就可以求出来了．