1实验目的

1、研究平均速度与瞬时速度的关系,掌握“瞬时速度就是平均速度极限”的概念;

2、学习光电门传感器的使用

2实验原理

选取物体运动过程中的某一段位移S并测量该物体在S内的平均速度V。如果使S逐渐减小,则V将逐渐趋近于某一定值,该定值(平均速度极限)即为物体运动的瞬时速度。

光电门工作原理

1 、遮光方式:配合使用单挡光片。

当遮光片(物)开始遮挡光电门的光路,光电门传感器开始计时;遮光片通过,光路恢复,计时停止。记录的是光电门被遮光的时间,如果已知遮光宽度,可以得到遮光片(物)通过光电门的平均速度。

2 、透光方式:配合使用双挡光片。

当遮光片(物)前支遮挡光路(第一次遮光)结束光路恢复时,光电门传感器开始计时;到遮光片后支遮光(第二次遮光)开始,计时停止。记录的是光电门两次被遮光之间的透光时间,已知U型遮光片两支之间的透光宽度,可以得到遮光(物)片通过光电门的平均速度。

注:在本实验中,需要使用到透光,在选用U型挡光片的时候,必须将光电门的工作方式选择为透光方式。

3实验指导

实验器材:

GQY数据采集器,光电门(一个),导轨(一根),小车(一辆),遮光片(8cm、6cm、4cm、2cm各一)。

实验装置图:如右图                 blob.png

实验步骤:                                                    

1、查看实验准备,了解实验的基本操作,做好实验准备。

2、将双光电门传感器连接到数据采集器;

(注:此时实验只须用到双光电门中的一个,但两个光电门必须与光电门处理模块相连接,否则光电门传感器不能正常使用);

3、使用单机运行平台软件做此实验,★ 请进行“GQY实验必备操作”★,打开“瞬时速度测量”的实验模版;

4、点击“实时数据”标签页,在左上方挡光片宽度框内输入U型片的宽度,将光电门传感器选择到“U”模式,实验前长按传感器上按键(三个指标灯全亮),即进行传感器清零。

5、点击“blob.png(“将按钮置ON”)按钮,开始实验,从静止状态让小车自由滑落。

6、小车挡光片通过光电门后,点击“blob.png(“将按钮置OFF”)按钮。

7、实验数据如下。

blob.png


8更换挡光片宽度,重复步骤5-9,进行再次实验(小车每次下滑位置保持一致)。

9实验结束。


实验视频