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[!--downpath--]計(jì)時(shí)光屏
論文題目：計(jì)時(shí)光屏
設(shè)想：
普通物理實(shí)驗(yàn)中，在測(cè)量光柵常數(shù)時(shí)我們發(fā)現(xiàn)光屏上亮斑之間的距離測(cè)量存在較大的誤差和諸多不便，比如在操作過(guò)程中容易光線容易被擋住；多次測(cè)量會(huì)導(dǎo)致眼部疲勞。所以我們?cè)O(shè)想改進(jìn)一下光屏來(lái)克服以上問(wèn)題，于是我們想到了計(jì)時(shí)光屏，通過(guò)計(jì)時(shí)的方式，直觀、方便地測(cè)量出我們需要的數(shù)據(jù)。
研究過(guò)程：
1、 起初由于測(cè)量光屏上亮斑之間距離時(shí)，手部操作會(huì)擋住光線，因此我們想將現(xiàn)用的白色光屏換成磨砂玻璃，從另一面來(lái)測(cè)量。但是經(jīng)過(guò)討論和咨詢老師，發(fā)現(xiàn)光經(jīng)過(guò)玻璃會(huì)產(chǎn)生折射，引起新的誤差。并且激光會(huì)對(duì)人眼產(chǎn)生不良影響，所以第一個(gè)想法被否定了。
2、 基于玻璃的缺點(diǎn)，我們又想簡(jiǎn)單的一張紙或一塊布就可以解決以上問(wèn)題。但是用紙和布記錄又存在不可重復(fù)利用的缺點(diǎn)，而且記錄錯(cuò)誤時(shí)不利于改正，于是我們又否定了第二個(gè)想法。
3、 從可重復(fù)利用這一點(diǎn)出發(fā)，我們想到了兒童寫(xiě)字板，它可以重復(fù)利用而且記錯(cuò)時(shí)課方便地改正。但經(jīng)過(guò)討論和實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，兒童寫(xiě)字板記錄的斑點(diǎn)較大，測(cè)量?jī)蓚€(gè)光板之間的距離仍存在較大誤差。因此我們也舍棄了第三個(gè)想法。
4、 在直接測(cè)量希望不大時(shí)，我們想到了把光信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，進(jìn)行間接測(cè)量的方法。但了解到市場(chǎng)上已有的用CCD記錄圖象信息的裝置，其成本過(guò)高。
5、 同樣用光信號(hào)轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)的方法，可以將光敏電阻與示波器組合。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，光敏電阻的靈敏度過(guò)低，而激光器的功率通常又只有2mV和4mV。另一方面是示波器存在的問(wèn)題。首先，示波器要求必須有嚴(yán)格勻速變化的信號(hào)。其次，一般的實(shí)驗(yàn)室示波器都無(wú)記憶功能，為此，怎樣記錄一閃而過(guò)的信號(hào)成為難題。所以用光敏電阻和示波器組合的方式也被淘汰。
6、 在光敏電阻的基礎(chǔ)上我們找到了更靈敏且具有放大作用的光敏三極管，這樣解決了圖象信號(hào)和電信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換問(wèn)題。在找將電信號(hào)返還為圖象信號(hào)的過(guò)程中，經(jīng)多次咨詢以及小組討論后，我們否決了示波器、多用電表以及電腦，最終決定將計(jì)時(shí)器和可帶動(dòng)光敏三極管運(yùn)動(dòng)的螺桿相結(jié)合，通過(guò)位移，速度和時(shí)間的關(guān)系求得光斑之間的距離，這樣就可以巧妙地達(dá)到最終目的。
（這里要插個(gè)圖的，你留個(gè)郵箱吧）
設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)：
1、 回避了原來(lái)測(cè)量方法中目測(cè)產(chǎn)生的誤差，同時(shí)通過(guò)高精度的計(jì)時(shí)儀器來(lái)測(cè)量計(jì)算，從兩方面來(lái)減小實(shí)驗(yàn)誤差。
2、 用光敏三級(jí)管可以準(zhǔn)確地感受到光強(qiáng)相等的位置，進(jìn)而準(zhǔn)確反映兩亮點(diǎn)之間的距離。
3、 避免了測(cè)量過(guò)程中長(zhǎng)時(shí)間觀察激光光斑所引起的眼部疲勞。
4、 實(shí)用電子化操作，使實(shí)驗(yàn)操作更為便捷。 1.陀螺儀在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以保持其自轉(zhuǎn)軸的方向基本不變；因此可以用來(lái)作為飛機(jī)、艦船、導(dǎo)彈等上的導(dǎo)航和穩(wěn)定器件
2.當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量減小時(shí)，會(huì)感覺(jué)轉(zhuǎn)速增大{即角速度增大}。這是因?yàn)槿俗谏厦鏁r(shí)外力矩為零，此時(shí)角動(dòng)量守恒，根據(jù)角動(dòng)量等于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與角速度的乘積，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量減少時(shí)，角速度增大
3.當(dāng)車(chē)輪式回轉(zhuǎn)儀的輪子繞自轉(zhuǎn)軸以角速度W高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，其角動(dòng)量L=JW。若支點(diǎn)不在系統(tǒng)重心，系統(tǒng)將受到重力矩M=r*mg的作用，由角動(dòng)量定理M=Dl/Dt知，車(chē)輪自轉(zhuǎn)軸將繞豎直軸發(fā)生進(jìn)動(dòng)，其進(jìn)動(dòng)角速度=mgr/j。方向由L,M的方向決定 。
4.冰上芭蕾演員表演時(shí),先把兩臂張開(kāi),并繞通過(guò)足尖的垂直轉(zhuǎn)軸以角速度旋轉(zhuǎn),然后迅速把兩臂和腿朝身邊靠攏,這時(shí)由于轉(zhuǎn)動(dòng)量慣變小,根據(jù)角動(dòng)量守恒定律,角速度必增大,因而旋轉(zhuǎn)更快；
跳水運(yùn)動(dòng)員常在空中先把手臂和腿蜷縮起來(lái),以減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量而增大轉(zhuǎn)動(dòng)角速度,在快到水面時(shí),則又把手,腿伸直,以增大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量而減小轉(zhuǎn)動(dòng)角速度,并以一定的方向落入水中.
