小明的休息日：冬季的一个星期天，小明乘坐公共汽车去游乐园游玩．一路上，小明碰到了很多物理问题，你能和他一起解决吗？（1）在汽车急刹车时，小明和车中的乘客都重重地撞在前面座椅的后背上，产生这一现象的原因是什么？答：当汽车正常行驶时，小明和车中的乘客与汽车都处于运动的状态，汽车突然急刹车，小明和车中的乘客由于有惯性，保持原来的运动状态，继续向前运动，所以会重重地撞在前面座椅的后背上．在交通规则中，为了避免这种现象带来的事故，有哪些具体的要求？请你写出两条：（I）驾车时要系好安全带；（II）不要超速行驶．（2）小明是个爱思考的学生，当汽车行驶在一条平直的公路上时，他忽然想到这样一个问题：能否设计一个简易可行的方法测出汽车行驶的平均速度．你能帮他解决这一问题吗？说明你的方法．（3）小明把一本书放在公共汽车的座椅上静止不动，这本书在竖直方向上受到的一对平衡力是：BA、书受到的重力和书对座位的压力；B、书受到的重力和座位对书的支持力C、书受到的重力和书对地球的引力；D、书对地球的引力和书对座位的压力（4）小明透过车窗看见远处的雪地上，一辆汽车正在爬坡，突然汽车熄火，停在坡中央，当汽车再次发动后，汽车的后轮就是空转，车却不动地方．你能想办法解决此问题吗？说出你的办法和理由．（5）小明非常想知道：汽车受到的空气阻力是否与汽车的速度有关？请你设计一个实验帮他探究，请写出实验的器材、步骤．器材：步骤：你认为影响实验效果的因素是：
解：（1）因为汽车在行驶，所以小明和汽车一起运动，当突然刹车时，小明和乘客由于惯性，会继续保持原来的运动状态向前运动；交通规则中，为了避免没必要的伤害，驾车时系好安全带，不能超速行驶，保持车距等．（2）当汽车通过一个里程碑时，记下里程碑上的数值a，同时用手表计时；当汽车通过另一个里程碑时，再次记下里程碑上的数值b，则汽车通过的路程s=a-b，通过手表算出所用的时间t，用v=s/t求出汽车行驶的平均速度．（3）因为静止的书本在竖直方向上受重力和支持力作用，并且重力和支持力的大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在一个物体上，所以重力和支持力是一对平衡力，故B选项正确．（4）使接触面粗糙，可以增大摩擦力，所以在汽车的后轮前方垫些砖头、碎石、沙等物体．（5））（I）器材：电风扇、小车、硬纸板、细线、弹簧测力计（II）步骤：1、把硬纸板固定在小车的正前方，用弹簧测力计拉住小车，用电风扇的低速档对着硬纸板吹，记下弹簧测力计的示数F；2、其他条件都不变，将电风扇的高速档对着硬纸板吹，记下弹簧测力计的示数F′；3、比较两次测力计的示数，如果相等，则与风速无关，如果不相等，则有关．故答案为：（1）运动，惯性，运动，向前运动（I）驾车时要系好安全带；（II）不能超速行驶．（2）当汽车通过一个里程碑时，记下里程碑上的数值a，同时用手表计时；当汽车通过另一个里程碑时，再次记下里程碑上的数值b，则汽车通过的路程s=a-b，通过手表算出所用的时间t，用求出汽车行驶的平均速度．（3）B（4）办法：在汽车的后轮前方垫些砖头、碎石、沙等物体．理由：使接触面粗糙，可以增大摩擦力．（2分）（5）（I）器材：电风扇、小车、硬纸板、细线、弹簧测力计（2分）（II）步骤：1、把硬纸板固定在小车的正前方，用弹簧测力计拉住小车，用电风扇的低速档对着硬纸板吹，记下弹簧测力计的示数；2、其他条件都不变，将电风扇的高速档对着硬纸板吹，记下弹簧测力计的示数F′；3、比较两次测力计的示数，如果相等，则与风速无关，如果不相等，则有关．（1）根据惯性定律进行分析，即物体都有保持原来运动状态的性质；（2）根据V=进行分析，即利用里程碑计算路程，同时记下这个过程中所用的时间，然后利用速度公式计算出速度的大小．（3）根据二力平衡的条件进行分析，即大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在一个物体上．（4）根据增大摩擦力的方法进行分析，即改变接触面的粗糙程度．（5）利用控制变量法进行分析，即用电风扇改变风速，用弹簧测力计拉着物体以相同速度行驶，观察测力计的示数判断与风力的关系．某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图甲所示．已知小车质量M=423.6g，砝码盘质量m0=16.8g，其实验步骤是：A．按图甲中所示安装好实验装置；B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；C．取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；D．先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a；E．重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码的质量．重复B-D步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度．回答下列问题：（1）按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？____（填“是”或“否”）；（2）实验中某同学得到一条用电火花计时器打下如图乙所示的纸带，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，电火花计时器接220V、50Hz的交流电源．设电火花计时器的周期为T，计算vD的公式为vD=____；（3）根据（2）中得到的数据，现测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表：
{[对应点][B][C][D][E][F][速度（m/s）][0.140][0.181][0.222][0.262][0.303]}以A点对应的时刻为t=0，试在图丙所示坐标系中合理选择好标度，作出v-t图象，利用该图象求物体的加速度a=____m/s2；（4）如果当时电网中交变电流的电压变成230V，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比____（选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）．-乐乐题库
& 探究加速度与物体质量、物体受力的关系知识点 & “某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系...”习题详情
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某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图甲所示．已知小车质量M=423.6g，砝码盘质量m0=16.8g，其实验步骤是：A．按图甲中所示安装好实验装置；B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；C．取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；D．先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a；E．重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码的质量．重复B-D步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度．回答下列问题：（1）按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？否&（填“是”或“否”）；（2）实验中某同学得到一条用电火花计时器打下如图乙所示的纸带，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G&7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，电火花计时器接220V、50Hz的交流电源．设电火花计时器的周期为T，计算vD的公式为vD=d4-d210T&；（3）根据（2）中得到的数据，现测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表：
对应点&B&C&D&E&F&速度（m/s）&0.140&0.181&0.222&0.262&0.303&以A点对应的时刻为t=0，试在图丙所示坐标系中合理选择好标度，作出v-t图象，利用该图象求物体的加速度a=0.4&m/s2；（4）如果当时电网中交变电流的电压变成230V，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比不变&（选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）．
本题难度：一般
题型：填空题&|&来源：网络
分析与解答
习题“某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图甲所示．已知小车质量M=423.6g，砝码盘质量m0=16.8g，其实验步骤是：A．按图甲中所示安装好实验装置；B．调节长木...”的分析与解答如下所示：
（1）根据小车做匀速运动列出方程，对合外力进行分析即可求解；（2）根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，可以求出某点的瞬时速度；（3）利用描点法可以做出v-t图象，图象的斜率表示加速度的大小，由此可以求出物体加速度；（4）交流电的电压不影响打点周期，因此加速度的测量值与实际值相比不变．
解：（1）当物体小车匀速下滑时有：mgsinθ=f+（m+m0）g当取下细绳和砝码盘后，由于重力沿斜面向下的分力mgsinθ和摩擦力f不变，因此其合外力为（m+m0）g，由此可知该实验中不需要砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．故答案为：否．（2）每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，因此C到E的时间间隔为：10T，根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度得：vD=d4-d210T（3）设A点时刻速度为零，利用描点法得出图象如下所示：在v-t图象中，图象的斜率表示加速度大小，因此有：k=a═△v△t=0.4m/s2（4）打点计时器的打点周期由交流电频率决定，交流电的电压不影响打点周期，因此加速度的测量值与实际值相比不变．故答案为：（1）否；（2）d4-d210T；（3）图象如上所示，0.4&m/s2；（4）不变．
答实验问题的关键是正确理解实验原理，加强基本物理知识在实验中的应用，同时不断提高应用数学知识解答物理问题的能力．
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某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图甲所示．已知小车质量M=423.6g，砝码盘质量m0=16.8g，其实验步骤是：A．按图甲中所示安装好实验装置；B...
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经过分析，习题“某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图甲所示．已知小车质量M=423.6g，砝码盘质量m0=16.8g，其实验步骤是：A．按图甲中所示安装好实验装置；B．调节长木...”主要考察你对“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”
等考点的理解。
因为篇幅有限，只列出部分考点，详细请访问。
探究加速度与物体质量、物体受力的关系
与“某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图甲所示．已知小车质量M=423.6g，砝码盘质量m0=16.8g，其实验步骤是：A．按图甲中所示安装好实验装置；B．调节长木...”相似的题目：
在“探究加速度与物体所受合外力F及质量M的关系”实验中（1）下列说法正确的是&&&&．A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力B．实验时应先释放小车后接通电源C．本实验中小车A的质量M应远大于钩码C的质量mD．在用图象探究加速度与质量关系时，应作a-M图象便于判断（M为小车质量）（2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a-F图象，可能是图中的图线&&&&．（选填“甲”、“乙”、“丙”）
“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示．（1）打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz，常用的电磁式打点计时器和电火花计时器，使用的都是&&&&（填“直流电”或“交流电”），它们是每隔&&&&s打一个点．（2）下列说法正确的是&&&&．A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力B．实验时应先释放小车后接通电源C．本实验砝码及砝码盘B质量应远小于小车A质量D．用图象探究加速度与质量关系时，应作a-1mA图象（3）．某同学将长木板右端适当垫高，其目的是&&&&．但他把长木板的右端垫得过高，使得倾角过大．用a表示小车的加速度，F表示细线作用于小车的拉力．他绘出的a-F关系图象是&&&&．
某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验．图（a）为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有细砂的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得．①图（b）为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50Hz．根据纸带可求出小车的加速度大小为&&&&m/s2．（结果保留二位有效数字）②在“探究加速度a与质量m的关系”时，保持细砂和小桶质量不变，改变小车质量m，分别记录小车加速度a与其质量m的数据．在分析处理数据时，该组同学产生分歧：甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量m的图象．乙同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量倒数的图象．你认为同学&&&&（填“甲”、“乙”）的方案更合理．③改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）．此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是&&&&（单选题）A．小车与轨道之间存在摩擦B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大．
“某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系...”的最新评论
该知识点好题
1（1）某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系．弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别于弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接．在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d0开始时讲模板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小．再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t．①木板的加速度可以用d、t表示为a=&&&&；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是（一种即可）&&&&．②改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系．下列图象能表示该同学实验结果的是&&&&．③用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是&&&&．A．可以改变滑动摩擦力的大小B．可以更方便地获取多组实验数据C．可以比较精确地测出摩擦力的大小D．可以获得更大的加速度以提高实验精度（2）在测定金属电阻率的试验中，某同学连接电路如图所示．闭合电键后，发现电路有故障（已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E）：①若电流表示数为零、电压表示数为E，则发生故障的是&&&&（填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”）．②若电流表、电压表示数均为零，该同学利用多用电表检查故障．先将选择开关旋至&&&&档（填“欧姆×100”“直流电压10V”或者“直流电流2.5mA”），再将&&&&（填“红”或“黑”）表笔固定在a接线柱，把另一支表笔依次接b、c、d接线柱．若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是&&&&、&&&&、&&&&．
2如（a）图，质量为M的滑块A放在气垫导轨B上，C为位移传感器，它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移-时间（s-t）图象和速率-时间（v-t）图象．整个装置置于高度可调节的斜面上，斜面的长度为l、高度为h．（取重力加速度g=9.8m/s2，结果可保留一位有效数字）（1）现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度，A的v-t图线如（b）图所示．从图线可得滑块A下滑时的加速度a=&&&&m/s2，摩擦力对滑块A运动的影响&&&&．（填“明显，不可忽略”或“不明显，可忽略”）（2）此装置还可用来验证牛顿第二定律．实验时通过改变&&&&，可验证质量一定时，加速度与力成正比的关系；实验时通过改变&&&&，可验证力一定时，加速度与质量成反比的关系．（3）将气垫导轨换成滑板，滑块A换成滑块A′，给滑块A′一沿滑板向上的初速度，A′的s-t图线如（c）图．图线不对称是由于&&&&造成的，通过图线可求得滑板的倾角θ=&&&&（用反三角函数表示），滑块与滑板间的动摩擦因数μ=&&&&．
3某实验小组利用图1的装置探究加速度与力、质量的关系．①下列做法正确的是&&&&（填字母代号）A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴木块上C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要盆新调节木板倾斜度②为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量&&&&木块和木块上硅码的总质量（填远大于，远小于，或近似于）③甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图2中甲、乙两条直线o设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲，μ乙，由图可知，m甲&&&&m乙&μ甲&&&&μ乙（填“大于”、“小于”或“等于”）
该知识点易错题
1如（a）图，质量为M的滑块A放在气垫导轨B上，C为位移传感器，它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移-时间（s-t）图象和速率-时间（v-t）图象．整个装置置于高度可调节的斜面上，斜面的长度为l、高度为h．（取重力加速度g=9.8m/s2，结果可保留一位有效数字）（1）现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度，A的v-t图线如（b）图所示．从图线可得滑块A下滑时的加速度a=&&&&m/s2，摩擦力对滑块A运动的影响&&&&．（填“明显，不可忽略”或“不明显，可忽略”）（2）此装置还可用来验证牛顿第二定律．实验时通过改变&&&&，可验证质量一定时，加速度与力成正比的关系；实验时通过改变&&&&，可验证力一定时，加速度与质量成反比的关系．（3）将气垫导轨换成滑板，滑块A换成滑块A′，给滑块A′一沿滑板向上的初速度，A′的s-t图线如（c）图．图线不对称是由于&&&&造成的，通过图线可求得滑板的倾角θ=&&&&（用反三角函数表示），滑块与滑板间的动摩擦因数μ=&&&&．
2某实验小组利用图1的装置探究加速度与力、质量的关系．①下列做法正确的是&&&&（填字母代号）A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴木块上C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要盆新调节木板倾斜度②为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量&&&&木块和木块上硅码的总质量（填远大于，远小于，或近似于）③甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图2中甲、乙两条直线o设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲，μ乙，由图可知，m甲&&&&m乙&μ甲&&&&μ乙（填“大于”、“小于”或“等于”）
3如图1所示，某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验：①为达到平衡阻力的目的，取下细绳及托盘，通过调整垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做&&&&运动．②连接细绳及托盘，放人砝码，通过实验得到图2所示的纸带．纸带上0为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G．实验时小车所受拉力为0.2N，小车的质量为0.2kg．请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化△Ek，补填表中空格（结果保留至小数点后第四位）．
&O-B&O-C&O-D&O-E&O-F&W/J&0.0432&0.0572&0.0734&0.0915&&&&&&△Ek/J&0.0430&0.0570&0.0734&0.0907&&&&&&分析上述数据可知：在实验误差允许的范围内W=△Ek，与理论推导结果一致．③实验前已测得托盘质量为7.7×10-3kg，实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为&&&&kg（g取9.8m/s2，结果保留至小数点后第三位）．
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{[对应点][B][C][D][E][F][速度（m/s）][0.140][0.181][0.222][0.262][0.303]}以A点对应的时刻为t=0，试在图丙所示坐标系中合理选择好标度，作出v-t图象，利用该图象求物体的加速度a=____m/s2；（4）如果当时电网中交变电流的电压变成230V，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比____（选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）．”相似的习题。跪求水力驱动小车设计图!(在一定的高度和水箱容积下，设计一专门的小车，利用规定质量的水流势能来驱动小车前进，以小车最大的运动距离作为评判标准)
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设计组装水动小车，用水箱水流驱动一简单叶轮，通过传动装置驱动小车；进行理论设计和效率计算，分析提高运动距离的方法，建议也可以不采用叶轮驱动。
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不区分大小写匿名
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反之则向左转。为了能控制车轮的转速，可以采取PWM调速法，即由单片机的IOB8、IOB9输出一系列频率固定 
的方波，再通过功率放大来驱动电机，在单片机中编程改变输出方波的占空比就可以改变加到电机上的平均 
电压，从而可以改变电机的转速。左右轮两个电机转速的配合就可以实现小车的前进、倒退、转弯等功能。 
2.小车循迹的原理 
这里的循迹是指小车在白色地板上循黑线行走，通常采取的方法是红外探测法。 
红外探测法，即利用红外线在不同颜色的物体表面具有不同的反射性质的特点，在小车行驶过程中不断 
地向地面发射红外光，当红外光遇到白色纸质地板时发生漫反射，反射光被装在小车上的接收管接收；如果 
遇到黑线则红外光被吸收，小车上的接收管接收不到红外光。单片机就是否收到反射回来的红外光为依据来 
确定黑线的位置和小车的行走路线。红外探测器探测距离有限，一般最大不应超过15cm。对于发射和接收红 
外线的红外探头，可以自己制作或直接采用集成式红外探头。 
（1）自制红外探头电路如图1所示，红外光的发送接收选用型号为ST168的对管。当小车在白色地面行驶时， 
装在车下的红外发射管发射红外线信号，经白色反射后，被接收管接收，一旦接收管接收到信号，那么图中 
光敏三极管将导通，比较器输出为低电平；当小车行驶到黑色引导线时，红外线信号被黑色吸收后，光敏三 
极管截止，比较器输出高电平，从而实现了通过红外线检测信号的功能。将检测到的信号送到单片机I/O口， 
当I/O口检测到的信号为高电平时，表明红外光被地上的黑色引导线吸收了，表明小车处在黑色的引导线上； 
同理，当I/O口检测到的信号为低电平时，表明小车行驶在白色地面上。此种方法简单，价格便宜，灵敏度可 
调，但是容易受到周围环境的影响，特别是在图1较强的日光灯下，对检测到的信号有一定的影响。 
（2）集成式红外探头可以采用型号为E3F－DS10C4集成断续式光电开关探测器，它具有简单、可靠的工作性 
能，只要调节探头上的一个旋钮就可以控制探头的灵敏度。该探头输出端只有三根线（电源线、地线、信号线） 
，只要将信号线接在单片机的I/O口，然后不停地对该I/O口进行扫描检测，当其为高电平时则检测到白纸，当 
为低电平时则检测到黑线。此种探头还能有效地防止普通光源（如日光灯等）的干扰。其缺点则是体积比较大 
，占用了小车有限的空间。 
3.红外探头的安装 
在小车具体的循迹行走过程中，为了能精确测定黑线位置并确定小车行走的方向，需要同时在底盘装设4个 
红外探测头，进行两级方向纠正控制，提高其循迹的可靠性。这4个红外探头的具体位置如图2所示。图中循迹 
传感器共安装4个，全部在一条直线上。其中InfraredMR与InfraredML 为第一级方向控制传感器，InfraredSR 
与InfraredSL 为第二级方向控制传感器。小车行走时，始终保持黑线（如图2 中所示的行走轨迹黑线） 
在InfraredMR和InfraredML这两个第一级传感器之间，当小车偏离黑线时，第一级探测器一旦探测到有黑线， 
单片机就会按照预先编定的程序发送指令给小车的控 制系统，控制系统再对小车路径予以纠正。若小车回到 
了轨道上，即4个探测器都只检测到白纸，则小车会继续行走；若小车由于惯性过大依旧偏离轨道，越出了第 
一级两个探测器的探测范围，这时第二级动作，再次对小车的运动进行纠正，使之回到正确轨道上去。可以看 
出，第二级方向探测器实际是第一级的后备保护，从而提高了小车循迹的可靠性。 
4.软件控制 
其程序控制框图如图3。小车进入循迹模式后，即开始不停地扫描与探测器连接的单片机I/O口，一旦检测 
到某个I/O口有信号，即进入判断处理程序（switch）,先确定4个探测器中的哪一个探测到了黑线，如 
果InfraredML(左面第一级传感器)或者InfraredSL(左面第二级传感器)探测到黑线，即小车左半部分压到黑线 
，车身向右偏出，此时应使小车向左转；如果是InfraredMR(右面第一级传感 器)或InfraredSR(右面第二级传 
感器)探测到了黑线，即车身右半部压住黑线，小车向左偏出了轨迹，则应使小车向右转。在经过了方向调整 
后，小车再继续向前行走，并继续探测黑线重复上述动作。 
由于第二级方向控制为第一级的后备，则两个等级间的转向力度必须相互配合。第二级通常是在超出第一 
级的控制范围的情况下发生作用，它也是最后一层保护，所以它必须要保证小车回到正确轨迹上来，则通常使 
第二级转向力度大于第一级，即level2&level1(level1、level2为小车转向力度，其大小通过改变单片机输出 
的占空比的大小来改变)，具体数值在实地实验中得到。 
专家点评：根据本文所讲述的方法，我们可以较容易地做出按照一定轨迹行走的智能电动小车。但是按照 
该方法行走的小车如果是走直线，有可能会是蛇形前进。为了使小车能够按轨迹行走的更流畅，可以在软件编 
程时运用一些简单的算法。例如，在对小车进行纠偏时，适当提前停止纠偏，而不要等到小车完全不偏时再停 
止，以防止小车的过冲。 

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