高中物理《勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系》學(xué)案3（新人教版必修1）

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111 勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系 學(xué)習(xí)重點(diǎn) l-勻變速直線運(yùn)動的位移～速度關(guān)系的推導(dǎo)． 2．靈活應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動的速度公式、位移公式以及速度一位移公式解決實(shí)際問題． 學(xué)習(xí)難點(diǎn) 1．運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動的速度公式、位移公式推導(dǎo)出有用的結(jié)論． 2．靈活運(yùn)用所學(xué)運(yùn)動學(xué)公式解決實(shí)際問題． 課時安排 1課時 三維目標(biāo) 知識與技能 J．掌握勻變速直線運(yùn)動的速度一位移公式． 2．會推導(dǎo)公式 3．靈活選擇合適的公式解決實(shí)際問題． 過程與方法 通過解決實(shí)際問題，培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用物理規(guī)律合理分析、解決問題和實(shí)際分析結(jié)果的 能力． 情感態(tài)度與價值觀 通過教學(xué)活動使學(xué)生獲得成功的喜悅，培養(yǎng)學(xué)生參與物理學(xué)習(xí)活動的興趣，提高學(xué)習(xí)的 自信心． 學(xué)習(xí)過程 情境導(dǎo)入 ； 為研究跳高問題，課題研究組的同學(xué)小李、小王、小華，在望江樓圖書館的多媒體閱讀室 里上多媒體寬帶網(wǎng)的“世界體壇”網(wǎng)站，點(diǎn)播了當(dāng)年朱建華破世界紀(jì)錄的精彩的視頻實(shí)況錄 }像，如圖2一4一2，并展開了相關(guān)討論． { 解說員：“……各位觀眾你們瞧，中國著名跳高選手朱建華正伸臂、擴(kuò)胸、壓腿做準(zhǔn)備活 動，他身高1．83米．注意了：他開始助跑、踏跳，只見他身輕如燕，好一個漂亮的背躍式，將身 體與桿拉成水平，躍過了2．38米高度，成功了!打破了世界紀(jì)錄．全場響起雷鳴般的 掌聲……” 我們能否運(yùn)用運(yùn)動學(xué)知識求出朱建華離地瞬間的速度? 復(fù)習(xí)導(dǎo)入 在前面兩節(jié)我們分別學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系、速度與時間的關(guān)系． 其公式為： 若把兩式中消去t，可直接得到位移與速度的關(guān)系． 這就是今天我們要學(xué)習(xí)的內(nèi)容． 推進(jìn)新課 一、勻變速直線運(yùn)動的位移與速度關(guān)系 問題：(多媒體展示)上兩節(jié)學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動速度一時間關(guān)系與位移一時問關(guān)系。 把兩式中的t消去，可得出什么表達(dá)式? 學(xué)生運(yùn)用兩個公式推導(dǎo) 把①式代入②式得： 點(diǎn)評：通過學(xué)生推導(dǎo)公式可加深學(xué)生對公式的理解和運(yùn)甩，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力． 注意：1．在v一t關(guān)系、x—t關(guān)系、x-v關(guān)系式中，除t外，所有物理量皆為矢量，在解題時要確定一個正方向．常選初速度的方向?yàn)檎较颍溆嗍噶恳罁?jù)其與V0方向的相同或相反．分別代入“+”“一”號，如果某個量是待求的，可先假定為“+”，最后根據(jù)結(jié)果的“+”“一” 確定實(shí)際方向． 2．末速度為零的勻減速直線運(yùn)動可看成初速度為零。，加速度相等的反向勻加速直線 運(yùn)動． 某飛機(jī)著陸時的速度是216 km／h，隨后勻減速滑行。加速度的大小是2 m／sz．機(jī) 場的跑道至少要多長才能使飛機(jī)安全地停下來? 解析：這是一個勻變速直線運(yùn)動的問題．以飛機(jī)著陸點(diǎn)為原點(diǎn)，沿飛機(jī)滑行的方向建立 一89— 坐標(biāo)軸(如圖2—4—3)． 圖2—4—3 以飛機(jī)的著陸點(diǎn)為原點(diǎn)，沿飛機(jī)滑行方向建立坐標(biāo)軸 飛機(jī)的初速度與坐標(biāo)軸的方向一致，取正號，120=216 km／h=60 m／s；末速度口應(yīng)該是 0．由于飛機(jī)在減速．加速度方向與速度方向相反，即與坐標(biāo)軸的方向相反，所以加速度取負(fù)號 把數(shù)值代入 即跑道的長度至少應(yīng)為900 m． 另一種解法：飛機(jī)著陸后做勻減速直線運(yùn)動，并且末速度為零．因此可以看成初速度為 零，加速度相等的反向勻加速直線運(yùn)動． 課堂訓(xùn)練 做勻減速直線運(yùn)動的物體經(jīng)4 s后停止，若在第1 s內(nèi)的位移是14 m，則最后l s的位移與4 S內(nèi)的位移各是多少? 不給學(xué)生提示，讓學(xué)生自由發(fā)揮，引導(dǎo)學(xué)生用多種解法求解此題．學(xué)生完成后讓學(xué)生回 答此題的答案及思路．充分調(diào)動學(xué)生利用物理知識解決實(shí)際問題的思維意識． 參考答案：解法一(常規(guī)解法) 設(shè)初速度為730，加速度大小為口，由已知條件及公式：’ 解法二(逆向思維法) 思路點(diǎn)撥：將時間反演，則上述運(yùn)動就是一初速度為零的勻加速直線運(yùn)動． 一90一 其中解得 最后l s內(nèi)的位移為=2m 4 s內(nèi)的位移為 解法三(平均速度求解) 思路點(diǎn)撥：勻變速直線運(yùn)動中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度． 由第l秒內(nèi)位移為14 m解出 由 得出 ． 再由得： 故最后1秒內(nèi)的位移為： 4 S內(nèi)的位移為 點(diǎn)評：通過用多種方法解決同一問題，可以加深學(xué)生對公式的理解，提高學(xué)生靈活應(yīng)用 公式解決實(shí)際問題的能力．發(fā)散學(xué)生思維，培養(yǎng)多角度看問題的意識． 小結(jié)l：勻變速直線運(yùn)動問題的解題思路 (1)首先是選擇研究對象．分析題意，判斷運(yùn)動性質(zhì)．是勻速運(yùn)動還是勻變速運(yùn)動，加速度方向、位移方向如何等． (2)建立直角坐標(biāo)系，通常取仇方向?yàn)樽鴺?biāo)正方向．并根據(jù)題意畫草圖． (3)根據(jù)已知條件及待求量，選定有關(guān)規(guī)律列方程．要抓住加速度n這個關(guān)鍵量，因?yàn)樗锹?lián)系各個公式的“橋梁”．為了使解法簡便，應(yīng)盡量避免引入中間變量． (4)統(tǒng)一單位，求解方程(或方程組)． (5)驗(yàn)證結(jié)果，并注意對結(jié)果進(jìn)行有關(guān)討論，驗(yàn)證結(jié)果時，可以另辟思路，運(yùn)用其他解法．以上各點(diǎn)，弄清運(yùn)動性質(zhì)是關(guān)鍵． 小結(jié)2：勻變速直線運(yùn)動問題解題的注意點(diǎn) 注意物理量的矢量性：對運(yùn)動過程中口、口、2賦值時，應(yīng)注意它們的正、負(fù)號． (1)勻減速運(yùn)動：①勻減速運(yùn)動的位移、速度大小，可以看成反向的勻加速運(yùn)動來求得； ②求勻減速運(yùn)動的位移，應(yīng)注意先求出物體到停止運(yùn)動的時間． (2)用平均速度解勻變速運(yùn)動問題：如果問題給出一段位移及對應(yīng)的時間，就可求出該 段的平均速度．因?yàn)橛嘘P(guān)平均速度的方程中，時間t都是一次函數(shù)，用平均速度解題一般要 方便些． (3)應(yīng)用ｖ一t圖象作為解題輔助工具 從勻變速直線運(yùn)動的ｖ一t圖象可以得出，物體在任一時刻的速度大小、速度方向、位移大小，可以比較兩個物體在同一時刻的速度大小、位移大小．無論選擇題、非選擇題，ｖ一t圖象都可以直觀地提供解題的有用信息． 小結(jié)3：解題常用的方法 1．應(yīng)用平均速度．勻變速運(yùn)動的平均速度--口一下訓(xùn)0-r-w，在時間t內(nèi)的位移X一面，相當(dāng)于把一個變速運(yùn)動轉(zhuǎn)化為一個勻速運(yùn)動． 2．利用時間等分、位移等分的比例關(guān)系．對物體運(yùn)動的時間和位移進(jìn)行合理的分割，應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動及初速度為零的勻變速運(yùn)動的特殊關(guān)系，是研究勻變速運(yùn)動的重要方法比用常規(guī)方法簡捷得多． 3．巧選參考系．物體的運(yùn)動都是相對一定的參考系而言的．研究地面上物體的運(yùn)動，常以地面為參考系，有時為了研究的方便，也可以巧妙地選用其他物體作參考系，從而簡化求 一91— 解過程． 4．逆向轉(zhuǎn)換．即逆著原來的運(yùn)動過程考慮，如火車進(jìn)站剎車滑行；逆看車行方向考慮時 就把原來的一個勻減速運(yùn)動轉(zhuǎn)化為一個初速為零的勻加速運(yùn)動． 5．充分利用v一t圖象．利用圖象斜率、截距、圖線與t軸間面積所對應(yīng)的物理意義，結(jié)合幾何關(guān)系，提取出形象的思維信息，從而幫助解題． 二、追及相遇問題 現(xiàn)實(shí)生活中經(jīng)常會發(fā)生追及(如警察抓匪徒)、相遇或避免碰撞(如兩車在同一直線上相 向或同向運(yùn)動時)的問題．我們現(xiàn)在就利用物理學(xué)知識探究警察能否抓住匪徒、兩車能否相 遇或避免相撞． - 討論交流： 1．解追及、相遇問題的思路 (1)根據(jù)對兩物體運(yùn)動過程的分析，畫出兩物體運(yùn)動的示意圖． (2)根據(jù)兩物體的運(yùn)動性質(zhì)，分別列出兩個物體的位移方程，注意要將兩物體運(yùn)動時間 的關(guān)系反映在方程中． (3)由運(yùn)動示意圖找出兩物體位移間的關(guān)聯(lián)方程，這是關(guān)鍵． (4)聯(lián)立方程求解。并對結(jié)果進(jìn)行簡單分析． 2．分析追及、相遇問題時應(yīng)注意的問題 (1)分析問題時，一定要注意抓住一個條件兩個關(guān)系，一個條件是兩物體速度相等時滿足的臨界條件，如兩物體的距離是最大還是最小，是否恰好追上等．兩個關(guān)系是時間關(guān)系和位移關(guān)系，時間關(guān)系是指兩物體運(yùn)動時間是否相等．兩物體是同時運(yùn)動還是一先一后等；而 位移關(guān)系是指兩物體同地運(yùn)動還是一前一后運(yùn)動等，其中通過畫運(yùn)動示意圖找到兩物體間 的位移關(guān)系是解題的突破口，因此在學(xué)習(xí)中一定要養(yǎng)成畫草圖分析1"-1題的良好習(xí)慣，對幫助我們理解題意，啟迪思維大有裨益． (2)若被追趕的物體做勻減速運(yùn)動，一定要注意，追上前該物體是否停止運(yùn)動． (3)仔細(xì)審題，注意抓住題目中的關(guān)鍵字眼，充分挖掘題目中的隱含條件，如“剛好”“恰 巧”“最多”“至少”等，往往對應(yīng)一個臨界狀態(tài)，滿足相應(yīng)的臨界條件． 3．解決追及相遇問題的方法 大致分為兩種方法：一是物理分析法，即通過對物理情景和物理過程的分析．找到臨界 狀態(tài)和臨界條件，然后列出方程求解；二是數(shù)學(xué)方法，因?yàn)樵趧蜃兯龠\(yùn)動的位移表達(dá)式中有 時間的二次方我們可列出位移方程，利用二次函數(shù)求極值的方法求解，有時也可借助v一t圖象進(jìn)行分析． 點(diǎn)評：通過該交流討論，學(xué)生可在教師的引導(dǎo)下尋找解決實(shí)際問題的思路與方法．以及 1 解決問題時的注意事項(xiàng)，這樣可加快學(xué)生對理論知識的掌握，為自主地解決問題打下堅實(shí)的基礎(chǔ)． 例二：一輛汽車以3 m／s2的加速度開始啟動的瞬間，一輛以6 m／s的速度做勻速直線 運(yùn)動的自行車恰好從汽車的旁邊通過．求： ： (1)汽車在追上自行車前多長時間與自行車相距最遠(yuǎn)?此時的距離是多少?汽車的瞬 時速度是多大? (2)汽車經(jīng)多長時間追上自行車?追上自行車時汽車的瞬時速度是多大? (3)作出此過程汽車和自行車的速度～時間圖象． 解法一：(物理分析法) 分析：解決追及問題的關(guān)鍵是找出兩物體運(yùn)動中物理量之間的關(guān)系．當(dāng)汽車速度與自行 車速度相等時，兩者之間的距離最大；當(dāng)汽車追上自行車時，兩者的位移相等． (1)ｖ汽＝ｖ自，即at=ｖ自，代入數(shù)值3t=6得ｔ=2 s ＝ｘ自－ｘ汽＝ｖ首　，　　 一92— ． (2)汽車追上自行車，即△x=0 可見△x是時間的一元二次函數(shù)，根據(jù)相關(guān)的數(shù)學(xué)知識作出的函數(shù)圖象如圖2—4—5所 示．顯然當(dāng)t=2 s時汽車與自行車相距最遠(yuǎn)，最大距離．此時汽車的速度為： 圖2—4—6 ； 點(diǎn)評：通過利用兩種方法求解此題，可使學(xué)生體會兩種方法的優(yōu)、缺點(diǎn)．法一邏輯思維性 ；強(qiáng)，需要研究運(yùn)動過程的細(xì)節(jié)，雖比較麻煩，但可提高學(xué)生分析f*q題的能力}法二是把數(shù)學(xué)方 l程與物理過程相結(jié)合，把數(shù)學(xué)結(jié)果與物理意義相結(jié)合，充分體現(xiàn)了數(shù)學(xué)方法在解決物理問題 l中的意義和作用．但數(shù)學(xué)方法解出的答案需要檢驗(yàn)其結(jié)果是否符合實(shí)際情況． ； ’課堂訓(xùn)練 ； 1．在平直公路上，一輛自行車與同方向行駛的汽車同時經(jīng)過某點(diǎn)，它們的位移隨時間的 ；變化關(guān)系是自行車汽車：，由此可知： 一93一 (1)經(jīng)過——時間，自行車追上汽車． (2)自行車追上汽車時，汽車的速度為——． (3)自行車追上汽車的過程中，兩者間的最大距離為——． 解析：(1)由方程可知，自行車以6 m／s的速度做勻速直線運(yùn)動，汽車做初速度為 10 m／s,加速度為0．5 m／s2的勻減速直線運(yùn)動，自行車若要追上汽車，則位移相同，即 (3)當(dāng)自行車與汽車速度相等時，兩者相距最遠(yuǎn)． 此題也可用數(shù)學(xué)方法解決． 將二次函數(shù)配方，可得 可見當(dāng)t=8 S時，厶s有最大值為l6 m． 2．如圖2—4—7所示，處于平直軌道上的甲、乙兩物體相距z， 同時同向開始運(yùn)動，甲以初速度口。，加速度l2．，做勻加速直線運(yùn)動， 乙以初速度為零，加速度口。做勻加速直線運(yùn)動，下述情況可能發(fā) 生的是(假定甲能從乙旁邊通過互不影響)………………( ) A．能相遇一次 B．能相遇二次 C．可能相遇一次 D．可能相遇二次 分析：本題屬相遇Llq題，求解方法可以用公式(代數(shù)法)，分別列出甲、乙的位移方程及相遇時的位移關(guān)系方程，再聯(lián)立求解、討論．也可以用圖象法(幾何法)，結(jié)合到一t圖象分析，這 種方法很直觀，尤其是本題只需進(jìn)行定性判斷，用圖象法能迅速求解． 解法一：公式法 設(shè)經(jīng)時間t，甲、乙相遇，時間t內(nèi)甲、乙位移分別為： -94- 由①②③解得 ①當(dāng)時，④變?yōu)橐辉淮畏匠?，￡有一解t2云即表示甲、乙只相遇一次． ②當(dāng)時，④為關(guān)于時間t的一元二次方程，由求根公式得 當(dāng)以時，t的兩個根中一正一負(fù)，合理解為t>0，故只有一個解，即只能相遇一次． 這時解的情況比較復(fù)雜方程無解，即表示不可能相遇．若 ，t有唯一解且t>0，表示相遇一次；若△>0，方程有兩解，可能兩根一正一負(fù)，取合理解t>0，故只能相遇一次；也可能兩根均為正，表示相遇兩次． 根據(jù)以上分析，本題選A、C、D． 解法二：圖象法 我們畫出滿足題給條件的v一t圖象．如圖2—4—8所示圖a對應(yīng)的情況，兩條圖 線平行，兩物體僅在。時相遇一次．圖中陰影部分面積為2． 圖b對應(yīng)的情況，兩物體僅在時相遇一次． 圖c對應(yīng)的情況，若在兩條圖線的交點(diǎn)對應(yīng)的時刻t。兩物體相遇，則僅相遇一 次，圖中陰影部分面積為x，若圖中陰影面積小于。，則甲、乙不可能相遇．若圖中陰影部分面積大于x，則可能相遇兩次． 如圖d，在兩個時刻相遇．圖中四邊形ABCD的面積等于x，在時間內(nèi)，甲 在后，乙在前，，甲追趕乙，距離逐漸減小，在t。時刻甲、乙相遇，在時間內(nèi)，甲在前，乙在后，甲將乙拉得越來越遠(yuǎn)．時間內(nèi)，甲在前，乙在后，v乙大于v甲　乙追甲，距離 逐漸減?。綍r刻甲、乙再次相遇．當(dāng)，乙在前，甲在后，ｖ乙大于ｖ甲，兩者距離一直變大，不可能再相遇．圖中為從第一次相遇后，甲把乙拉開的距離，為起乙追 甲的距離．顯然，S△艦一S△m． 答案：ACD 課堂小結(jié) 本節(jié)課我們利用前兩節(jié)速度時間關(guān)系，位移時間關(guān)系推導(dǎo)出了勻變速直線運(yùn)動的位移 與速度的關(guān)系．要求同學(xué)們能熟練運(yùn)用此公式求解問題．之后共同總結(jié)了如何應(yīng)用運(yùn)動學(xué)知識求解實(shí)際問題，這是本節(jié)課的重點(diǎn)，接著探究了追及、相遇問題．重點(diǎn)介紹了處理追及相遇 ～95— 布置作業(yè) 1．教材第40頁“問題與練習(xí)”第l、2題． 2．利用兩個基本公式進(jìn)行有關(guān)推導(dǎo)，體會各個公式解決問題的優(yōu)、缺點(diǎn)． 　　　　　　　 板書設(shè)計 　　　　　　　 活動與探究 課題：將一個物體以某一初速度礬豎直向上拋出，拋出的物體只受重力作用，這個物體 的運(yùn)動就是豎直上拋運(yùn)動．豎直上拋運(yùn)動的加速度大小為g，方向豎直向下，豎直上拋運(yùn)動 是勻變速直線運(yùn)動． ． 根據(jù)所學(xué)勻變速直線運(yùn)動的有關(guān)知識，探究豎直上拋運(yùn)動的基本規(guī)律，以及豎直上拋運(yùn) 動的處理方法． 探究結(jié)論：1．豎直上拋運(yùn)動的基本規(guī)律 2．豎直上拋運(yùn)動的處理方法 整個豎直上拋運(yùn)動分為上升和下降兩個階段，但其本質(zhì)是加速度恒為9的完整的勻變 速運(yùn)動，所以處理時可采用兩種方法： (1)分段法：上升過程是的勻變速直線運(yùn)動，下落階段是自由落體運(yùn)動． (2)整體法：將全過程看作是初速為、加速度是的勻變速直線運(yùn)動．上述三個基本規(guī)律直接用于全過程．但必須注意方程的矢量性．習(xí)慣上取"U0的方向?yàn)檎较颉tq>0時正在上升，q<0時正在下降。h為正時物體在拋出點(diǎn)的上方，h為負(fù)時物體在拋出點(diǎn)的下方． 習(xí)題詳解 1．解答：設(shè)初速度為且其方向?yàn)檎较颍阎?一5 m／s?。?22．5 m， 由公式．代人數(shù)值得． 2．解答：此題信息較多，關(guān)鍵是分清物體參與了哪個過程，從而提取解題的有用信息． 在最后勻減速階段，=10 m／s，ｘ＝１．２?。?s．v=0,求ａ 一96— 　　　　　　　　　　 設(shè)計點(diǎn)評 由于反映勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律很多，因此對同一個具體問題往往有許多解法，但不同 的解法繁簡程度不一樣，那么怎樣才能恰當(dāng)?shù)?、靈活地選用有關(guān)公式，比較簡捷地解題呢? 本教學(xué)設(shè)計就是圍繞這一問題展開探究的先推導(dǎo)出了位移…速度關(guān)系．然后與同學(xué)們合作探究出解決勻變速直線運(yùn)動問題的思路、注意點(diǎn)、常用的方法等．接著又通過追及、相遇問題對這些思路、方法進(jìn)一步加強(qiáng)．引導(dǎo)學(xué)生對一道題不妨多用幾種解法，并比較各種解法的優(yōu)劣，多做這種訓(xùn)練，靈活應(yīng)用公式解決 實(shí)際問題的能力必定會提高． 　　　　　　　　　　備課資料 1．位移傳感器 位移傳感器測運(yùn)動物體的位移、速度、加速度、它由三部分組成：位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計算機(jī)組成．目前在中學(xué)中使用的位移傳感器有兩種形式．一種是超聲波脈沖發(fā)射和接收裝置是分離的，另一種是“雷達(dá)”式的超聲波脈沖的發(fā)射與接收由一個裝置實(shí)現(xiàn)．兩者測位移的方式上略有區(qū)別．超聲波脈沖發(fā)射與接收裝置分開，在發(fā)射盒內(nèi)單獨(dú)設(shè)有電源、超聲脈沖發(fā)生的振蕩電路、超聲脈沖發(fā)射器、紅外脈沖發(fā)生與發(fā)射電路．工作時將發(fā)射系統(tǒng)(A盒)固定在運(yùn)動物體上，A盒同時向接收裝置8盒發(fā)射一個紅外脈沖與一個超聲波脈沖，紅外脈沖是作為超聲脈沖發(fā)出的計時起點(diǎn)，接收器B盒接收到紅外脈沖開始計時，超聲波沖脈到達(dá)時停止計時，再根據(jù)計時的時間差和聲速計算出物體運(yùn)動位移．忽略了紅外線傳播的時間．接收傳感器B盒將接收到脈沖數(shù)與各時間差送入數(shù)據(jù)采集器，送入計算機(jī)，由專門設(shè)計的軟件處理這些數(shù)據(jù)，并描繪出位移一時間圖象． 位移傳感器只能用于測定運(yùn)動物體運(yùn)的位移(距離)，測物體運(yùn)動的速度和加速度是通 過計算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)的．根據(jù)位移圖線各時刻的斜率，即該時刻的瞬時速度再描繪出不同時刻 的速度一時間圖象，并能顯示出某時刻瞬時速度值，某段時間內(nèi)平均速度值．測量物體運(yùn)動 時的加速度則是根據(jù)速度圖象在不同時刻的斜率得出，并能畫出加速度與時間的圖象，求物 體運(yùn)動的位移、速度、加速度的值，時間段可以任意選?。? 第二種位移傳感器將超聲波脈沖的發(fā)射與接收由一個超聲脈沖探頭完成，在運(yùn)動物體 上安裝反射板，將超聲脈沖反射回來由傳感器接收．傳感器不隨物體移動，也不需要發(fā)射紅 外脈沖作為計時起點(diǎn)．其時間由超聲脈沖發(fā)出開始計時，至接收到反射脈沖時停止計時，以 其時間的一半為計算位移的時間．裝置簡單，但由于反射回來的超聲脈沖強(qiáng)度大為減弱，所 以對超聲波脈沖探頭的靈敏度要求高，其成本也比分離式位移傳感器高得多． 2．加速度計 加速度計是測定物體加速度的儀器，它應(yīng)用于系統(tǒng)振動特性的研究，常用來測量地震． 　　　　　　　　　　　　　　一９７—— 大多數(shù)地震儀都屬于加速度計類型．圖2—4—9為應(yīng)變式加速度計示意圖． 指針 標(biāo)尺 輸出 電源 圖2—4—9 當(dāng)系統(tǒng)加速時．加速器中的敏感元件也處于加速狀態(tài)中，產(chǎn)生加速度的外力由材料形變 的回復(fù)力提供．敏感元件由彈簧懸掛在矩形支架上，支架與待測物固定，后者加速運(yùn)動時一 側(cè)彈簧位伸，一側(cè)彈簧壓縮，兩側(cè)彈簧施給元件的合力即為使物塊用于加速的外力．彈簧伸 縮的大小與元件的加速度成正比，待測物的加速度的大小和方向由指針在標(biāo)尺上示出．元件 的位移也可轉(zhuǎn)換為電信號輸出，其強(qiáng)弱與元件的加速度成正比． 111