光电门原理

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光电门是一种可以测量瞬时速度的装置,高中物理实验中,常用在测量瞬时速度和求加速度。

光电门装置图

光电门原理


光电门原理视频

如下图所示,为光电门的核心部分,当遮光条快速通过光电门时,光电门的感应器会记录遮光条通过光电门的时间Δt,如果设遮光条的宽度为d,那么我们可以认为遮光条经过光电门的瞬时速度v=d/Δt,这就是光电门测速度的原理。Δt越小,测量值就越准确。

如果要测量某物体的瞬时速度,只需要把遮光条放在物体上面,让其通过光电门,通过v=d/Δt就可以计算物体在某时刻或某位置时的瞬时速度。


例题:

如图所示为测量倾斜气垫导轨上滑块加速度的实验,A、B为气垫导轨上的两个光电门,当滑块从气垫导轨一端匀加速滑下,滑块上的挡光片通过光电门时,可通过连接在光电门上的电子仪器记录时间。

(1)若用一螺旋测微器测量挡光片的宽度,如右图所示,读数为d =____ cm;

(2)若某次测得挡光片通过光电门A的时间为t1,从A到B的时间为t,挡光片通过光电门B的时间为t2,利用所测得的物理量来表达滑块加速度,则其表达式为a =____(用题设中各物理量符号表示)

答案如下:

气垫导轨

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