| 龙 游.光电门测速的系统误差定量分析[J].物理通报,2026,45(4):123-124 |
| 光电门测速的系统误差定量分析 |
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| 中文关键词: 光电门测速 系统误差 瞬时速度 匀变速直线运动 误差分析 |
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| 中文摘要: |
| 在物理实验中, 光电门常用于测量物体的瞬时速度, 其原理基于瞬时速度的定义, 然而实际测量的是遮
光条通过光电门的平均速度, 这会引入系统误差. 本文针对光电门测速在匀变速直线运动场景下的系统误差展开定
量分析, 明确实验中实际测量的平均速度( 遮光条前后边缘瞬时速度的平均值)与理论所需中间位置瞬时速度的差
异. 通过运动学公式推导中间时刻和中间位置瞬时速度的表达式, 并结合泰勒展开至二阶小量进行误差分析, 得出
误差与遮光条宽度、 物体到光电门距离及斜面倾角的关系. 研究表明, 减小遮光条宽度、 增大物体到光电门的距离可
降低相对误差, 而相对误差与斜面倾角无关 |
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