1411用光电门测量瞬时速度

考法① 基本原理方法的考查
【例1】如图示，让滑块沿倾斜的导轨做 加速运动。事先在滑块上固定遮光片，当 遮光片的宽度Δs很小时，可认为滑块通过 光电门的平均速度是_瞬__时__速__度_。某次实验 时，测得遮光片的宽度为5 cm，通过光电 门的挡光时间为2×10－2 s，则滑块通过光 电门时的瞬时速度为___2_.5____m/s。
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解析 ΔΔxt 表示的是 Δt 时间内的平均速度，遮光条的宽度 Δx 越窄，则记录遮光时间 Δt 越小，ΔΔxt 越接近滑块通过光电门 时的瞬时速度，选项 A 正确。 答案 A
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【例 2】(2015·浙江理综卷，15)如图示，气垫导轨上滑块经过光 电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时
间 Δt。测得遮光条的宽度为 Δx，用ΔΔxt 近似代表滑块通过光电门 时的瞬时速度。更接近瞬时 速度，正确的措施是( ) A．换用宽度更窄的遮光条 B．提高测量遮光条宽度的精确度 C．使滑块的释放点更靠近光电门 D．增大气垫导轨与水平面的夹角
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(3)深入探究
要想准确地测出小车通过光电门的瞬时速 度，遮光板应该是窄一些比较好，只有遮光
板窄一些，ΔΔst才能更精确地表示小车通过光
电门的瞬时速度。
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➢2. 考点考法
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辅助阅读 课堂演示实验
必修一： 1.用光电门测量瞬时速度
➢ 1.全程解读 ➢ 2.考点考法
➢1.全程解读
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(1)实验原理
实验装置如图所示，使一辆小车从一端垫高的 木板上滑下，木板旁装有光电门，其中 A 管发 出光线，B 管接收光线。当固定在车上的遮光 板通过光电门时，光线被阻挡，记录仪上可以 直接读出光线被阻挡的时间。这段时间就是遮 光板通过光电门的时间。根据遮光板的宽度Δ s 和测出的时间 Δt，就可以算出遮光板通过光 电门的平均速度(v－＝ΔΔst)。由于遮光板的宽度 Δs 很小，因此可以认为，这个平均速度就是小车 通过光电门的瞬时速度。
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(2)物理思想
本实验用遮光板通过光电门的平均速度来表示 小车通过光电门的瞬时速度，这里用到了极限 思想，根据v－＝ΔΔst，Δt 非常小，Δs 也非常小， 就可以认为ΔΔst 表示的是小车通过光电门的瞬 时速度。
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解析 当遮光片的宽度 Δs 很小时，可认为滑块通过光电门的平
均速度是瞬时速度 v＝ΔΔst＝2×0.0150－m2 s＝2.5 m/s。
答案 瞬时速度 2.5
解析显隐
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考法② 光电门极限思想的考查
光电门利用的是极小位移的平均速度来代表瞬时速度 ，位移越小，此平均速度就越趋近于瞬时速度，此考 查在很多探究性实验中都有涉及。