光电门测瞬时速度实验研究与误差分析
毕业论文关键词：光电门；瞬时速度；误差；挡光片
Photoelectric Door Instantaneous Velocity Measurement Experiments And Error Analysis
Abstract: In college physics experiments, photoelectric door instantaneous velocity measurement is an important content. This paper first introduces the photoelectric door instantaneous velocity measurement device, principle, steps and points for attention, and then measured by experiment data, To prove the actual measured values is less than the theoretical value, and proved in theory . Finally combining the school laboratory equipment in the narrower the validation to light barrier width measured results was made on the basis of the closer to the theoretical value and precision of photoelectric door width of the light-blocking board.
Key words: Photoelectric door; The instantaneous speed; Error; light barrier
目 录
摘要 1
引言 1
1.光电门测瞬时速度实验概述 2
1.1实验装置 2
1.2实验原理 2
1.3注意事项 3
1.4实验步骤 3
2.实验数据 3
2.1理论值 3
2.2测量值 4
3.光电门测量瞬时速度误差分析 5
3.1测量速度 与实际速度 5
3.2利用匀变速直线运动的规律分析误差 6
3.3总结 6
4.结束语 7
参考文献 7
致谢 8
光电门测瞬时速度实验研究与误差分析
引言
光电门测瞬时速度是大学物理实验中的重要内容，用气垫导轨进行瞬时速度的测量和研究是其中一项非常经典的实验。该实验不仅能够使学生掌握应用气垫导轨测量瞬时速度的方法，而且对于验证机械能守恒定律有着重要的作用。瞬时速度是用极短时间内的平均速度来近似替代某一点的瞬时速度，因此理论上我们只要测出通过极短位移的大小与所用时间大小就能够算出某点的瞬时速度。本文利用几种不同宽度的挡光窄片进行实验测得数据，通过数据处理比较不同宽度的挡光窄片对实验精度的影响。
1.光电门测瞬时速度实验概述
1.1实验装置
光电门测瞬时速度实验装置主要包括：L-QG-T-150/5.8气垫导轨、木块、MUJ-ⅡB通用计时器、不同宽度的挡光片、游标卡尺、直尺等。
1.2实验原理
极短时间内的平均速度大小近似的认为是该时刻的瞬时速度的大小[1]。瞬时速度的表达式为
由瞬时速度的公式可知，只要能够测出极短时间范围内物体位移的改变量，就可以计算出某时刻的瞬时速度的大小。因此影响测量仪器准确度的关键所在是精确测量极短时间内位移的变化量和所用时间的大小。
在实验开始时激光器发射的激光被传感器接收，计时器不计时。当物体上的挡光片经过光电门时激光被挡住，计时器开始计时；挡光片离开光电门后，传感器再次接收到激光此时计时器就计时结束。根据计时器所记录时间的大小和测量的挡光片的宽度就可以根据公式计算得出物体经过 的瞬时速度。如果接收器的实验装置具有自动计算功能，因此用固定尺寸的遮光片，就能直接测量出物体瞬时速度的大小[2-3]。
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