风扇转速的测定梁锦 2009050860 黄强 2009050861 叶梓濒 2009050863摘要:在物理中,转速表示单位时间内,物体做圆周运 动的次数转速是衡量一类机械运作的一个重要指标尤其 对于风扇这类家电来说,转速更是极其重要的一个因素关键字:风扇转速摄影引言:我们由日常的生活经验可以知道,在照相时,运动的 物体会在照片上留下运动的轨迹,例如摆动的手臂,挥舞的 球拍等等而较为精密高级的照相机可以捕捉到高速运动的 物体在极短时间内运动的轨迹通过对这些照片中物体运动 轨迹的分析,我们就可以得到物体运动状态的一些信息一、摄影法测风扇转速(1) 实验目的:利用摄影的方法对风扇在不同档次下的转速进行测定2) 实验原理:由于运动的物体可以在照片上留下运动的轨迹,因此只 要在保持相机拍照快门速度足够的情况下便可以在照片上得到风扇扇叶在固定时间内运动的轨迹,通过对轨迹的分析计算就可求出风扇的转速3)实验器材:名称型号数量转页扇钻石牌KYT-25-81单反相机尼康D50001三基色专业摄影节能灯泡105W 5500K220-240V2笔记本电脑Y4501三脚架,插座等各1(4)实验步骤:1, 架设好相机等实验仪器,调整好角度,打开节能灯泡使 光线充足;2, 在风扇的扇叶上画上一红点作为标记,将风扇调至一档, 待其稳定工作后,用相机拍摄多组照片;3, 将风扇调至二档,待其稳定工作后,用相机拍摄多组照 片;4, 将风扇调至二档,待其稳泄工作后,用相机拍摄多组照 片;5, 将照片放入电脑进行筛选后进行测量计算。
5)数据处理与分析:在照片上可看见红色标记在一泄时间内(本实验通过相 机的设定,令t=0.01s)运动的轨迹,将轨迹的两个端点分别 与圆心(扇叶中心轴)连线,通过测量即可得到扇叶在0.01s 内转过的角度,从而计算出风扇的转速下图为部分实验 照片的缩小图,红色轨迹没有实际大图清晰明显一档工作状态二档工作状态实验数据ala2a3a4a5平均一档41°44°43°42.5°43°42.7°「档56.5°55°55°54°53°54.7°三档69°67°67.5°65°64.5°66.6°三档工作状态一档转速:(42.7° /0.01s )/360° * 60 = 712 r/min一档转速:(54.7° /0.01s )/360° * 60 = 912 r/min* 60 = 1110 r/min一档转速:(66.6° /0.01s )/360°(6)误差分析:由于查不到该型号转页扇转速的具体数据,故无法计算相对误差但从实验结果来看,一、二、三档的转速大概为 700 r/min, 900 r/min, 1100 r/min,符合客观实际,且数据呈 等差递增,故推断实验结果基本准确二、绕线法测风扇转速(1)实验目的利用绕线的方法对风扇在不同档次下的转速进行测定。
2)实验原理在风扇的中心轴上系上一根细线,当风扇转动一圈时, 细线将在轴上绕上一圈因此,只要测量细线在一段时间内 绕轴的圈数,就可以计算出风扇的转速3)实验器材转页扇钻石牌KYT-25-81计时器1细线1(4)实验方法在风扇的中心轴上系上细线,打开风扇一档开关令风 扇开始运作的同时,让计时器开始计时,大约10s后关闭风 扇电源开关,在风扇停止运转的同时停止计时,由细线绕轴 圈数n及时间t可得:转速=n/t (不同档次下方法相同)(5)实验分析绕线法在本实验中仅做参考比较,由于其缺点明显,在 具体实验中遇到较多问题且误差较大,在这不做具体的数据 分析,只拿来与摄影法做对比分析三、实验总结摄影法的优点:1, 操作简便架设好实验器材后,只需在风扇不同档次工 作状态下拍下多组照片即可;而绕线法在每组实验中必须数 出细线绕轴的圈数,还需要计时,操作较麻烦2, 误差小摄影法只需测量一个量(时间为定值t=0.01s, 只需测量介度a);而绕线法需要测量绕轴圈数n及时间t,且 由于无法令风扇从一开始就以匀速旋转,也无法令风扇在关 闭电源时立即停止(即实际过程的开头与结尾阶段非匀速转 动),故存在较大误差。
摄影法的缺点:对实验设备要求较高结果分析:在实验设备条件允许的情况下,由于摄影法操作 简便,误差小,是较为理想的实验方法参考文献:转速,百度百科,httD:〃baike.bai(。