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光电门传感器在很多实验中应用.光电门直接测量的物理量是______.它能测量瞬时速度的原理是______.
如图所示的实验装置中的横杆能够绕竖直轴旋转,在横杆的一端装有宽度为d=0.005m的竖直“挡光圆柱”.横杆在转动过程中,由于摩擦阻力的作用,横杆会越转越慢.某同学利用光电门研究“挡光圆柱”速度大小与横杆转动圈数n的关系.在一次实验中记录下横杆转动圈数n和每次挡光的时间t,并计算出“挡光圆柱”在该时刻的速度以及速度的平方(部分数据如表中所示).请计算表中当n=5时,v2=______m2/s2;如果继续测量“挡光圆柱”的速度,那么当n=15时,“挡光圆柱”的速度为______m/s.则“挡光圆柱”速度大小与横杆转动圈数n的关系为______
【答案】分析:当“挡光圆柱”通过光电门时,光电门就记录挡光的时间间隔,“挡光圆柱”宽度与挡光时间之比,可以近似认为是“挡光圆柱”在该时刻的速度v=,观察v2数据可知,为等差数列,公差为0.11.根据等比数列的知识可求得v2的关系式.
解答:解:当“挡光圆柱”通过光电门时,光电门就记录挡光的时间间隔,所以光电门直接测量挡光时间,由于时间极短,所以可以用平均速度近似等于瞬时速度.

当n=5时,t=2.988×10-3s,所以v=m/s,∴v2=2.80m2/s2
2、观察v2数据可知,为等差数列,公差为0.11.所以v2=3.24-0.11(n-1),
所以当n=15时,v2=1.70∴v=1.3m/s
因为v2=3.24-0.11(n-1),所以v=

故答案为:挡光时间;极短时间内的平均速度近似等于瞬时速度;2.80;1.3;
点评:知道光电门的用途,通过观察数据寻找规律,是解决此问题的关键,难度适中.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

用如图(a)所示装置研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系,图中电压传感器可测量螺线管产生的电动势,光电门可测量当光片经过时挡住光电门的时间,实验得到E-1/△t图线如图(b)所示.
(1)(多选题)在实验中需保持不变的是
AD
AD

A.挡光片的宽度    B.小车的释放位置   C.导轨倾斜的角度  D.光电门的位置
(2)线圈匝数增加一倍后重做该实验,在图(b)中画出实验图线.

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科目:高中物理 来源: 题型:

“用DIS测变速直线运动的瞬时速度”实验中,用到的传感器为
光电门
光电门
传感器,若实验过程中挡光片紧贴小车前沿放置,则随着挡光片宽度不断减小,速度栏中的数据
不断减小
不断减小
(填“不断增大”、“不变”或“不断减小”).

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网光电门传感器在很多实验中应用.光电门直接测量的物理量是
 
.它能测量瞬时速度的原理是
 

如图所示的实验装置中的横杆能够绕竖直轴旋转,在横杆的一端装有宽度为d=0.005m的竖直“挡光圆柱”.横杆在转动过程中,由于摩擦阻力的作用,横杆会越转越慢.某同学利用光电门研究“挡光圆柱”速度大小与横杆转动圈数n的关系.在一次实验中记录下横杆转动圈数n和每次挡光的时间t,并计算出“挡光圆柱”在该时刻的速度以及速度的平方(部分数据如表中所示).请计算表中当n=5时,v2=
 
m2/s2;如果继续测量“挡光圆柱”的速度,那么当n=15时,“挡光圆柱”的速度为
 
m/s.则“挡光圆柱”速度大小与横杆转动圈数n的关系为
 
. 
n t(10-3s) v=d/t(m/s) v2(m2/s2
1 2.778 1.80 3.24
2 2.826 3.13
3 2.877 3.02
4 2.931 2.91
5 2.988
6 3.049 2.69
7 3.113 2.58
8 3.181 2.47
9 3.255 2.36
10 3.333 2.25

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科目:高中物理 来源:奉贤区二模 题型:问答题

光电门传感器在很多实验中应用.光电门直接测量的物理量是______.它能测量瞬时速度的原理是______.
如图所示的实验装置中的横杆能够绕竖直轴旋转,在横杆的一端装有宽度为d=0.005m的竖直“挡光圆柱”.横杆在转动过程中,由于摩擦阻力的作用,横杆会越转越慢.某同学利用光电门研究“挡光圆柱”速度大小与横杆转动圈数n的关系.在一次实验中记录下横杆转动圈数n和每次挡光的时间t,并计算出“挡光圆柱”在该时刻的速度以及速度的平方(部分数据如表中所示).请计算表中当n=5时,v2=______m2/s2;如果继续测量“挡光圆柱”的速度,那么当n=15时,“挡光圆柱”的速度为______m/s.则“挡光圆柱”速度大小与横杆转动圈数n的关系为______. 
n t(10-3s) v=d/t(m/s) v2(m2/s2
1 2.778 1.80 3.24
2 2.826 3.13
3 2.877 3.02
4 2.931 2.91
5 2.988
6 3.049 2.69
7 3.113 2.58
8 3.181 2.47
9 3.255 2.36
10 3.333 2.25
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