正弦值sin?为块规高度h和导轨（标尺）读数L的比值，磁浮滑块从斜面上端开始下落，则其重力在斜面方向分量为Gsin?。
光电门位置 xt1t2t第二次挡光12t1tv1v21t22第一次挡光光电门位置x光电门x 图5 图6 为使测得的平均速度更接近挡光片中心处通过时的瞬时速度，本仪器在时间处理上已作图6处理，本实验测试仪中，从v1增加到v2所需时间已修正为
?t??t'?11?t1??t2。根据测得的?t1、?t2、?t和键入的挡光片间隔?x值，经22智能测试仪运算已显示，得v1、v2，a0；测试仪中显示的t1，t2，t3对应上述的
?t1、?t2、?t。
附录3：
DH-DPL系列多普勒效应及声速综合实验仪
多普勒效应在核物理、天文学、工程技术、交通管理、医疗诊断等方面有十分广泛的应用，如用于卫星测速、光谱仪、多普勒雷达、多普勒彩色超声诊断仪等。
本仪器用超声波来研究多普勒效应。用电磁波和声波研究多普勒效应的原理是相同的，但由于超声波的波长较电磁波要小得多，所以在较低的运动速度下也有明显的多普勒效应，这就非常有利于物理实验中对多普勒效应进行研究。
另外，本仪器还能对超声波在空气中的传播速度进行多种途径的测量：驻波法、相位法、时差法和多普勒效应法测量声速。
一、仪器型号及功能
DH-DPL系列多普勒效应及声速综合实验仪由以下几种： 1、DH-DPL1型多普勒效应及声速综合实验仪
由多普勒效应实验和声速测量两大块组成，能做以下实验： a、测量运动速度与频率的关系，验证多普勒效应；
b、设计性实验：用多普勒效应测量运动物体的未知速度；
c、用多普勒效应研究匀速直线运动，匀加（减）速直线运动，简谐振动等； d、用多普勒效应测量空气中的声速； e、用驻波法测量空气中的声速；
f、用相位法测量空气中的声速，测量角度可变； g、在直射式情况下，用时差法测量空气中的声速； h、设计性实验：利用超声波测量距离
2、DH-DPL2型多普勒效应及声速综合实验仪
与DH-DPL1相比，加入了反射式时差法测量声速的功能；
二、仪器主要技术参数
1、功率信号源：
a信号频率：20kHz~50kHz，步进值10Hz，频率稳定度：<0.1Hz； b最大输出电压：连续波＞4Vp-p，脉冲波＞7Vp-p； c脉冲波宽度：75μs，周期：30ms； 2、智能运动控制系统参数：
a步进电机：供电电压2.77V，额定电流1.68A，最大转矩4.4kg·cm； b运动速度：直线匀速运动0.059～0.475m/s可调，误差±0.002m/s；
直线变速运动0～0.475m/s变化,提供七条变速曲线； 可正反方向运行；
c 最小步进距离L设定范围：0.05～0.3mm；
d 运行距离D显示范围：匀速运动模式0～999.99mm，误差±2L； 变速运动模式0～99999mm，误差±2L；
e 限位保护：光电门限位，行程开关限位；
3、多普勒频移：0～50Hz； 4、系统测频精度：±1Hz； 5、系统测速精度：±0.002m/s；
6、时差法准确测量范围：0～300mm；用数字示波器测量：范围〉300 mm； 7、时差法、相位法、驻波法以及多普勒效应法测量声速精度：<3%； 8、换能器谐振频率：37±2kHz； 9、换能器旋转角度：0～180度；
三、仪器构成及说明
本仪器由实验仪、智能运动控制系统和测试架三个部份组成。
实验仪由信号发生器和接收器、功率放大器、微处理器，液晶显示器等组成。 智能运动控制系统由步进电机，电机控制模块，单片机系统组成，用于控制载有接收换能器的小车的速度。
测试架由底座、超声发射换能器、导轨、载有超声接收器的小车、步进电机、传动系统、光电门等组成。
图7 主测试仪面板图
图8 智能运动控制系统面板图
在验证多普勒效应和直射式测声速时，超声发射器和接收器面对面平行对准；在反射式测量时，超声发射器和接收器应转一定的角度，使入射角度近似等于反射角。
1、发射换能器 2、接收换能器 3、5 左右限位保护光电门
4、测速光电门 6、接收线支撑杆 7、小车 8、游标 9、同步带 10、标尺 11、滚花帽 12、底座 13、复位开关 14、步进电机 15、电机开关 16、电机控制 17、限位 18、光电门II 19、光电门I
20、左行程开关 21、右行程开关 22、行程撞块 23、挡光板 24、运动导轨
图9 运动系统结构示意图
图10 线路连接示意图
各部分的使用情况如下：
1、实验仪主画面
开机时或按复位键时显示：“欢迎使用多普勒效应及声速综合实验仪”。 按“确认”键（即中心键）后显示主菜单：
“时差法测声速” “多普勒效应实验” “变速运动实验” “数据查询” 按“”“”键选择不同的任务，按“确认”键进入以下各任务：
“时差法测声速”：
“时间差△t: xxxμs”
“返回”，按 “确认”键返回主菜单；
“多普勒效应实验”：
“设置源频率”：“”“”增减信号频率，一次变化10Hz；
“瞬时测量”：测过光电门时的平均频率及平均速度；
“动态测量”：不用光电门测得的动态频率（频率计）； “返回”，按 “确认”键返回主菜单；
“变速运动实验”： “采样点数”160，用“ “采样步距”65ms，用“”“”“”增减，一次变化1； ”增减，一次变化1ms；
“开始测量”：进入测量状态，测量完后显示结果“f-t”、“数据”、
“存储”、“返回”；按“”“”键进入相关功能；若要对数据进行存储，先选择该功能，按下“确认”后将显示“存储组别：x”，用“”“”增减改变组别x，然后按下“确认”后将显示“已存储到组x”，并自动回到原操作界面；
“返回”
“数据查询”：
“变速运动数据组别：x”
用“”“”键增减改变要查询的组别x，按下“确认”后显
”“”示相关信息“f-t”、“数据”、“存储”、“返回”，按“键切换到相关功能；
！！说明：瞬时测量时，信号源测速可能会与智能运动控制系统给定的速度存在较大误差，原因是挡光板加工误差造成。
软件设计采用标准数据：S1=4mm,S2=90mm,S3=4mm，V=L2/t2。
正
=L1/t1，V
反
实际的L1=S1+S2，L2=S3+S3并非标准，t1和t2为标准测量值，所以需要用游标卡尺测量S1，S2，S3，然后计算出实际的V正、V反。
2、智能运动控制系统
用于控制小车的启、停及小车作匀速运动的速度。此外，内建了七种变速运动模式：从零加速，后减速到零；再反向从零加速，后减速到零??不停循环。
为了防止小车运动时发生意外，设计有小车限位功能，该功能由光电门限位和行程开关控制组成。当小车运动到导轨两侧的限位光电门处时，根据不同的运行方式，小车会自行停止运行或反向运行；当因误操作致使小车越限光电门后，会触发行程开关，使系统复位停车，此时小车被锁住，需要切断测试架上的电机开关按钮，移动小车到导轨中央位置后再接通电机开关按钮，接着按一下复位开关即可。
注意：为了保证电机运动状态的准确性，开启电源时必须确保小车起始位置在两限位光电门之间。
（1）在匀速运动模式下，即显示速度V为0.XXXm/s或-0.XXXm/s（“-”