Question

某同学想利用如图所示的装置测电风扇的转速和叶片边缘的速度，他先在某一叶片边缘粘上一小条弧长为△l的反光材料，当该叶片转到某一位置时，用光传感器接收反光材料反射的激光束，并在计算机屏幕上显示出矩形波，如图所示，屏幕横向每大格表示的时间为5.0×10^-2s．电风扇的转速为

 

r/s；若△l为10cm，则叶片边缘的速度为

 

m/s．（结果保留2位有效数字）

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，根据周期可以求出转速的大小；
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V=

2πR

T

可求出风扇的半径．

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^-2s出现一次反光，
所以电风扇的周期为14×10^-2s，
电风扇的转速n=

1

T

=

1

14×10-2

=7.14转/s，
由△l为10cm=0.1m，每次反光的时间为t=1×10^-2s，
所以电风扇边沿的线速度为V=

△l

t

=

0.1

1×10-2

m/s=10m/s，
故答案为：7.1，10．

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．