Question

2．如圖所示是利用光電門近似測瞬時速度的實驗，根據滑塊上安裝寬度為△S的遮光條和遮光條通過光電門的時間△t，就可以表示出遮光條通過光電門的平均速度$\overline{v}$=$\frac{△S}{△t}$（用△S，△t表示），這個速度可以近似認為就是通過光電門的瞬時速度，若遮光條寬度△S=3cm，滑塊通過第一個光電門的時間為△t₁=0.15s，通過第二個光電門的時間為△t₂=0.1s，則滑塊經過第一個光電門時的瞬時速度為V₁=0.2m/s，滑塊經過第二個光電門時的瞬時速度為V₂=0.3m/s．

Answer 1

分析 光電門測量滑塊瞬時速度的原理是遮光條通過光電門的速度可以用平均速度代替即$\overline{v}$=$\frac{△x}{△t}$，從而即可求解．

解答 解：由于遮光板通過光電門的時間很短，可以認為滑塊在這很短的時間內做勻速運動，也就是說用這段時間內的平均速度代表瞬時速度．
由于$\overline{v}$=$\frac{△x}{△t}$=$\frac{△S}{△t}$，
得到，第一個光電門時的瞬時速度為V₁=$\frac{△S}{△{t}_{1}}$=$\frac{3×1{0}^{-2}}{0.15}$m/s=0.2m/s，
第二個光電門時的瞬時速度為V₂=$\frac{△S}{△{t}_{2}}$=$\frac{3×1{0}^{-2}}{0.1}$m/s=0.3m/s，
故答案為：$\frac{△S}{△t}$，0.2，0.3．

點評 本題應掌握光電門測量滑塊瞬時速度的原理，注意計算過程中單位的換算．