教科版高中物理必修1第一章第4节运动快慢与方向的描述—速度 光电门传感器的原理及使用（15张ppt）

光电门传感器的原理及使用 教材P15发展空间 第一章 运动的描述 1.4 运动快慢与方向的描述—速度 在公式 中，当 时， 在 时间内的平均速度即为某 时刻(或某位置)的瞬时速度.(极限思想) 工作原理 光电门传感器 如图1-3-11所示，A为发光管，B为接收管，被测物体与遮光板相连，一旦光线被遮光板挡住，遮挡的时间间隔能被光电门测出来。根据遮光板的宽度d和测得的遮光时间△t，就可以求出极短时间内的平均速度，这个平均速度可以认为就是所测得物体运动到光电门位置的瞬时速度。 在光电门1位置处的瞬时速度： 在光电门2位置处的瞬时速度： 运动物体整个过程中的加速度： 0.2 0.5 测量原理分析：小物快通过光电门时挡光时间极短,根据瞬时速度定义式，小物块通过光电门1的速度 , 过光电门2的速度 .若还已知当地的重力加速度g和两个光电门之间的距离L以及木板与水平面夹角α，则还可测木板表面动摩擦因数。 像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图9所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。从而求出物体经过这一位置时的速度 。现利用图10所示装置测量滑块和长lm左右的木块间的动摩擦因数，图中MN是水平桌面，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个 光电计时器设有画出。 光电门 显示屏 00.0 光电计时器 a b 图9 1 2 L d P Q M 10 N 此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤，让滑块从木板的顶端滑下，光电门l、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10-2s和2×10-2s。用游标卡尺测量小滑块的宽度d，卡尺数如图图11所示。 （1）读出滑块的宽度d ＝ cm。 （2）滑块通过光电门1的速度v1 = m/s，滑块通过光电门2的速度v2 = m/s。 5.015 1.0 2.5 5 6 7 cm 0 5 10 15 20 11 光电门 显示屏 00.0 光电计时器 a b 图9 1 2 L d P Q M 10 N 解析 $$