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1(a)所示,a、b分別是光電門(mén)的激光發(fā)射和接受裝置,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).現(xiàn)利用圖1(b)所示的裝置測(cè)量滑塊和長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù),圖中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d,其示數(shù)如圖2所示.
(1)滑塊的寬度d=
1.010
1.010
cm
(2)滑塊通過(guò)光電門(mén)1時(shí)的速度v
1=
1.0
1.0
m/s,滑塊通過(guò)光電門(mén)2時(shí)的速度v
2=
2.5
2.5
m/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v
1和v
2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
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
滑塊
的寬度減小一些;
(4)為了使測(cè)量更加準(zhǔn)確,除進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量取平均值外,在不更換器材的基礎(chǔ)上,還可采取的辦法有:a.
下移光電門(mén)2的位置或增大L
下移光電門(mén)2的位置或增大L
進(jìn)行測(cè)量;b.
增加木板的傾斜角或增大P點(diǎn)的高度h
增加木板的傾斜角或增大P點(diǎn)的高度h
進(jìn)行測(cè)量.