Question

1．光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常用計(jì)時(shí)儀器，其結(jié)構(gòu)如圖實(shí)-1-10（甲）所示，a、b分別是光電門(mén)的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以精確地把物體從開(kāi)始擋光到擋光結(jié)束的時(shí)間記錄下來(lái)．圖（乙）中MN是水平桌面，Q是長(zhǎng)木板與桌面的接觸點(diǎn)，1和2是固定在長(zhǎng)木板上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門(mén)，與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒(méi)有畫(huà)出，長(zhǎng)木板頂端P點(diǎn)懸有一鉛錘，實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓滑塊從長(zhǎng)木板的頂端滑下，光電門(mén)1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為1.0×10^-2s和4.0×10^-3s．用精度為0.05mm的游標(biāo)卡尺測(cè)量滑塊的寬度為d，其示數(shù)如圖（丙）所示．

（1）滑塊的寬度d=1.010cm．
（2）滑塊通過(guò)光電門(mén)1時(shí)的速度v₁=1.0m/s，滑塊通過(guò)光電門(mén)2時(shí)的速度v₂=2.5m/s．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（3）由此測(cè)得的瞬時(shí)速度v₁和v₂只是一個(gè)近似值，它們實(shí)質(zhì)上是通過(guò)光電門(mén)1和2時(shí)的平均速度，要使瞬時(shí)速度的測(cè)量值更接近于真實(shí)值，可將滑塊的寬度減小一些．

Answer 1

分析 游標(biāo)卡尺的讀數(shù)應(yīng)當(dāng)?shù)扔谥鞒咦x數(shù)加上副尺讀數(shù)；滑塊通過(guò)光電門(mén)的速度可以用平均速度的表達(dá)式解出，當(dāng)平均速度所對(duì)應(yīng)的時(shí)間非常短時(shí)，我們可以把這個(gè)平均速度認(rèn)為等于瞬時(shí)速度，所以滑塊的寬度越小越好．

解答 解：（1）在主尺上讀出副尺零線以左的刻度，該值就是最后讀數(shù)的整數(shù)部分．圖示10mm；副尺上一定有一條與主尺的刻線對(duì)齊，在刻尺上讀出該刻線距副尺的格數(shù)，將其與刻度間距0.05mm相乘，就得到最后讀數(shù)的小數(shù)部分．圖示為2×0.05=0.10mm；將所得到的整數(shù)和小數(shù)部分相加，就得到總尺寸為10.10mm，即1.010cm．
（2）滑塊通過(guò)光電門(mén)1時(shí)的速度v₁=$\frac{△x}{△t}$=$\frac{0.01010}{1×1{0}^{-2}}$m/s=1.0m/s，
滑塊通過(guò)光電門(mén)2時(shí)的速度v₂=$\frac{△x}{△t′}$=$\frac{0.01010}{4×1{0}^{-3}}$=2.5 m/s．
（3）測(cè)得的瞬時(shí)速度v₁和v₂只是一個(gè)近似值，它們實(shí)質(zhì)上是通過(guò)光電門(mén)1和2時(shí)的平均速度，要使瞬時(shí)速度的測(cè)量值更接近于真實(shí)值，可將滑塊的寬度減小一些．
故答案為：（1）1.010，（2）1.0，2.5，（3）平均速度，滑塊．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了游標(biāo)卡尺的讀數(shù)，我們還應(yīng)掌握螺旋測(cè)微器的讀數(shù)；加深對(duì)平均速度和瞬時(shí)速度的理解，只有當(dāng)時(shí)間間隔△t趨向于零時(shí)，此時(shí)的速度可以認(rèn)為是瞬時(shí)速度．