问题
问答题
光电门传感器在很多实验中应用．光电门直接测量的物理量是______．它能测量瞬时速度的原理是______．
如图所示的实验装置中的横杆能够绕竖直轴旋转，在横杆的一端装有宽度为d=0.005m的竖直“挡光圆柱”．横杆在转动过程中，由于摩擦阻力的作用，横杆会越转越慢．某同学利用光电门研究“挡光圆柱”速度大小与横杆转动圈数n的关系．在一次实验中记录下横杆转动圈数n和每次挡光的时间t，并计算出“挡光圆柱”在该时刻的速度以及速度的平方（部分数据如表中所示）．请计算表中当n=5时，v2=______m2/s2；如果继续测量“挡光圆柱”的速度，那么当n=15时，“挡光圆柱”的速度为______m/s．则“挡光圆柱”速度大小与横杆转动圈数n的关系为______．
| n | t（10-3s） | v=d/t（m/s） | v2（m2/s2） |
| 1 | 2.778 | 1.80 | 3.24 |
| 2 | 2.826 | … | 3.13 |
| 3 | 2.877 | … | 3.02 |
| 4 | 2.931 | … | 2.91 |
| 5 | 2.988 | … | |
| 6 | 3.049 | … | 2.69 |
| 7 | 3.113 | … | 2.58 |
| 8 | 3.181 | … | 2.47 |
| 9 | 3.255 | … | 2.36 |
| 10 | 3.333 | … | 2.25 |
| … | … | … | … |
答案
当“挡光圆柱”通过光电门时，光电门就记录挡光的时间间隔，所以光电门直接测量挡光时间，由于时间极短，所以可以用平均速度近似等于瞬时速度．
当n=5时，t=2.988×10-3s，所以v=
=d t
m/s，∴v2=2.80m2/s2．0.005 2.988
2、观察v2数据可知，为等差数列，公差为0.11．所以v2=3.24-0.11（n-1），
所以当n=15时，v2=1.70∴v=1.3m/s
因为v2=3.24-0.11（n-1），所以v=3.35-0.11n
故答案为：挡光时间；极短时间内的平均速度近似等于瞬时速度；2.80；1.3；3.35-0.11n