1、光电门的用途:与打点计时器相同,光电门也是一种测量时间长短的工具。
测得的时间可直接在配套的仪器仪表上读出来。见上面两图。
2、光电门的构造:光电门是一个象门样的装置,门的两侧一边安装发光装置,
一边安装接收装置并与计时装置连接。
3、光电门的两种计时方式:光电门在测量时间时有两种模式。
———— 模 式 一 ————
只用一只光电门,用于测量某一个具有长度或宽度的物体(如一列列车、实验
室中滑块上挡光片)通过它的时间。计时方式是物体的前端通过光电门时开
始挡光开始计时,物体的后端通过光电门时挡光结束并结束计时。
【例1】
已知一个长为d的物体通过同一光电门的时间是t,则该物体通过光电
门的平均速度是多少?如果d很短,则d/t可以近似的看做什么速度?
解析:平均速度v=d/t
如果d很短,则d/t可以近似的看做瞬时速度。
———— 模 式 二 ————
用两只光电门(相隔一定距离放置),用于测量一个物体(可看做质点)在
两个光电门之间运动的时间。计时方式是物体通过第一只光电门时开始
计时,通过下一只光电门时计时结束。
【例2】
已知甲乙两只光电门之间的距离是L,仪器显示某个滑块从光电门甲运
动到光电门乙的时间是t,则滑块从光电门甲运动到光电门乙的平均速
度是多少?
解析:平均速度v=L/t
利用光电门测加速度
【例】
为了测定气垫导轨上滑块运动的速度和加速度,在滑块上安装了宽度为
0.30 cm的遮光板,如图所示。滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为
Δt1=0.030s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.010 s。还测出了两个光电门之间的距离L=0.6m。遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt=3.0s.试估算:
(1)滑块先后通过两个光电门的瞬时速度有多大?
(2)滑块在两个光电门之间运动的加速度多大?
解析:遮光板宽度d较小,所以可用平均速度代替瞬时速度。
(1)遮光板通过第一个光电门的速度
遮光板通过第二个光电门的速度