创新实验 光电门测速 -2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

1、第一章 运动的描述第3节 第3课时1.3.3 实验：创新实验课堂引入【学习目标】1.掌握光电门测速原理，会进行相关计算2.掌握频闪照片测速的原理，并能计算物体速度【重点难点】重点：光电门、频闪照片工作原理；难点：光电门、频闪照片工作原理及应用。课堂任务任务一、光电门测速原理：极限思想课堂任务为了提高测量精度，使得测出的速度更接近瞬时速度，有哪些措施？任务一、光电门测速原理：例题1：光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来.图乙中MN是水平桌面

2、,Q是长木板与桌面的接触点,1和2是固定在长木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出,长木板顶端P点悬有一铅锤,实验时,让滑块从长木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为1.010-2 s和4.010-3 s.用仪器测量出滑块的宽度为d=1.20 cm.例题精练(1)滑块通过光电门1时的速度v1=_ _m/s,滑块通过光电门2时的速度v2= m/s.(结果均保留两位有效数字)(2)由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值,它们实质上是通过光电门1和2的_ _,要使瞬时速度的测量值更接近真实值,可将滑块的宽度_ _(选填“减小”或“增大”)一些。例题

3、精练1.23.0平均速度减小例题2：某同学在做测量做直线运动物体的瞬时速度实验中，要测量滑块前端刚到达光电门时的瞬时速度，实验装置如图。在水平放置的气垫导轨上放有一滑块，滑块的前端竖直固定一挡光片，气垫导轨右端固定一定滑轮，细线绕过滑轮，一端与滑块相连，另一端挂有钩码。滑块上挡光片的宽度d=0.520 ；该同学打开气源，将滑块由静止释放，滑块上的挡光片通过光电门的时间为 ，则滑块前端刚到达光电门的速度测量 值为_ （结果保留3位有效数字）；从测量原理看，该测量结果_ _滑块前端刚到达光电门时的瞬时速度的真实值。（填“大于”、“等于”或“小于”）例题精练1.49大于课堂任务频闪照相法是一种利用照

4、相技术，每间隔一定时间曝光，从而形成间隔时间相同影响的方法；在频闪照相中会用到频闪灯，它每隔相等时间闪光一次，例如每隔0.1s闪光一次，即每秒闪光10次；当物体运动时，利用频闪灯照明，照相机可以拍摄出该物体每隔相等时间所到达的位置，通过这种方法拍摄的照片称为频闪照片；利用照片，结合曝光时间，利用测量工具即可测出在某一位置的速度。任务二、频闪照片测速原理：例题3：如图所示为小球从某一高度处自由下落时，用频闪照相获得的轨迹的一部分，计数点1、2的间隔为7.8cm，2、3的间隔为8.80cm，3、4的间隔为9.8cm，4、5的间隔为10.80cm，每次闪光的时间间隔为1/30s。（1）求小球运动到计数点2、3、4时的速度。（2）试分析小球做什么运动？例题精练（1）2.49m/s 2.79m/s 3.09m/s（2）匀加速直线运动例题4：(多选)在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，某同学将打点计时器打出的三条纸带，分别以间隔相同点迹的方式依次剪成短纸条，按先后顺序一端对齐粘贴在一起。然后用平滑线段将各段纸带顶端的中点连起来，如图甲、乙、丙所示，则根据纸带的特点即可研究物体的速度随时间的变化规律。以下说法正确的是( )A 图