用光电门测瞬时速度的精确度分析
——兼析2015年高考浙江理综卷第15题

陈泽武

(广东省茂名市第一中学，广东 茂名 525000)

用光电门测运动物体的瞬时速度,是高中物理实验中测量瞬时速度的一种重要方法和手段．这种测量方法的原理就是利用极限的思想,即在Δt→0时,平均速度等于瞬时速度．但实际的情况是,实验中并无法满足Δt→0这个条件,使得这种测量方法必然存在着系统误差．2015年高考浙江理综卷第15题就考查了如何提高这种测量方法精确度的问题．本文以2015年高考浙江理综卷第15题为例,对影响光电门测瞬时速度精确度的因素进行讨论．

图1

(A) 换用宽度更窄的遮光条.

(B) 提高测量遮光条宽度的精确度.

(C) 使滑块的释放点更靠近光电门.

(D) 增大气垫导轨与水平面的夹角.

本题的参考答案是(A)．现有的各种解释都是从瞬时速度的概念出发,当遮光条通过光电门的时间Δt→0时,平均速度就等于瞬时速度,由此可以推知,遮光条的宽度d越小,通过光电门的时间Δt就越小,平均速度就越接近瞬时速度,所以选项(A)正确．但很多学生,甚至教师都会发出这样的追问:按Δt越小,平均速度就越接近瞬时速度的逻辑,如果“增大气垫导轨与水平面的夹角”,并保持其他因素不变,则会增大滑块的加速度,使滑块通过光电门的速度增大,从而可以缩短遮光条通过光电门的时间Δt,平均速度应该更接近瞬时速度,由此判断选项(D)也应该是可行的,但参考答案为什么认为它不可行呢?让人感到有点难以理解．

其实表面上看,这题考查的知识点是瞬时……