利用光电传感器速度时，

挡光片宽度对实验结果的影响

下面是基于2011年上海高考题进行的变形

在DIS中，光电门测量的是运动物体挡光时间内的平均速度，因为挡光片较窄，所以可看做测量的是瞬时速度。为了测量做匀变速直线运动小车的加速度，将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上，如图所示。http://s9/middle/56b3cd5chbc2e1e12de48&690

(1)当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间Δt₁和Δt₂，则小车加速度a=                    。

答：（1） _{http://s3/middle/56b3cd5ch7937cfe72122&690}  

(2)(多选题)为减小实验误差，可采取的方法是(  B，C      )

(A)增大两挡光片宽度b          (B)减小两挡光片宽度b

(C)增大两挡光片间距d          (D)减小两挡光片间距d 

（3）（单选题）实验中，若挡光片的宽度b较大，用上述方法测得的加速度与真实值间会有较大的差距，下列关于实验的测量值与真实值的判断中正确的是（   B    ）

（A）若小车加速，则测量值大于真实值；若小车减速，则测量值小于真实值

（B）若小车加速，则测量值小于真实值；若小车减速，则测量值大于真实值

（C）无论小车加速还是减速，测量值均大于真实值

（D）无论小车加速还是减速，测量值均小于真实值 

解析：对于（3）问

（1）若用a=来计算加速度

下图是小车的两挡光片通过光电门时v-t图象，图中阴影部分的面积表示两挡光片的宽度，速度小时挡光时间长，速度大时挡光时间短。两挡片的宽度除以挡光时间计算出的是挡光时间内的平均速度，这一速度等于该段中间时刻的瞬时速度。两速度对应的时间变化是Δt，但光电传感传感器的原理决定了实验测出的是两挡光片前沿经过光电门时的挡光时间Δt′，由图可知Δt′>Δt，代入公式，测出的a小于真实值。反之或减速通过光电门，测出的相当于图中挡光片后沿（实际运动仍是前沿）的时间Δt″，Δt″<Δt，测出的a大于真实值。选（B）

 http://s5/middle/56b3cd5chbc2e20d96174&690

（2）用a=计算加速度

如图所示，光电计时器测出的是两挡光片的平均速度，对应的是中间时刻的速度，故计算时应该用图中的d′，而实验时测出的是两挡光片的间距，图中的d，由运动学知识，d′>d故计算出的测量值比真实值大。这一结论对加速、减速两种情况均成立。选（C）

http://s12/middle/56b3cd5chbc2e21d36c4b&690