讲义 - 打点计时器

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1、中小学1对1课外辅导专家龙文教育学科教师辅导讲义教师：______学生：______时间:_____年_____月____日____段课题打点计时器一、打点计时器：1、打点计时器的原理构造（如图）实验原理：（1）电磁打点计时器：它是利用电磁感应原理打点计时的一种仪器，当通过4—6V低压交流电时，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便上下振动起来，位于振片一端的振针就跟着上下振动而打点，这时，如果纸带运动，振针就在纸带上打出一系列点，当交流电源频率为50Hz时，它每隔0.02s打一点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔为0.02s。（2）电火花计时器：它是利用火花放电在纸带上打出

2、小孔而显示点迹的计时仪器。当接通220V交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生火花放电，于是在运动纸带上就打出一系列点迹。当电源频率为50Hz时，它也是每隔0.02s打一次点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是0.02s。电火花计时器工作时，纸带运动时受到的阻力小，比电磁打点计时器实验误差小。打在纸带上的点，记录了纸带运动的时间，如果把纸带跟物体连在一起，纸带上的点就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置。2、带分析物体的运动情况并能计算平均速度。（1）在纸带上相邻两点间的时间间隔均为0.02s（电源频率为50

3、Hz），所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度很小。（2）根据v=△x/△t，求出在任意两点间的平均速度，这里△x可以用直尺测量出两点间的距离，△t为两点间的时间间隔数与0.02s的乘积。这里必须明确所求的是哪两点之间的平均速度。3、粗略计算瞬时速度。某点E的瞬时速度可以粗略地由包含E点在内的两点间的平均速度来表示。如图1.4-1，vE≈vDG，或vE=vDF。说明：在粗略计算E点的瞬时速度时，可利用公式v=△x/△t来求解，但须注意的是，如果取离E点越接近的两点来求平均速度，这个平均速度越接近E点的瞬时速度，但是距离太小会使测量误差增大，应该根据实际情况选取这两个点。4、v

4、-t图象与其画法为了更直观地反映物体的运动情况，我们可以用v-t图象来表示速度随时间的变化规律。6龙文教育·教务管理部中小学1对1课外辅导专家以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系，根据计算出的不同时刻对应的瞬时速度值，在坐标系中描点，最后用平滑曲线把这些点连接起来就得到了一条能够描述速度v与时间t关系的图象。5、实验器材电磁打点计时器（或电火花计时器）及纸带、刻度尺、电源、导线等。6、注意事项（1）电源电压要符合要求，电磁打点计时器应使用10V以下的交流电源；电火花计时器要使用220V交流电源。（2）实验前要检查打点的稳定性和清晰程度，必要时要进行调节或更换器材。（3

5、）使用打点计时器应先接通电源，待打点计时器稳定后再用手拉纸带。（4）手拉纸带时，速度应快一些，以防点迹太密集。二、基础1.打点计时器有什么用途？把纸带跟运动的物体连在一起，即由物体带动纸带一起运动，让打点计时器在纸带上打出一系列的点，纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的位移。因此，打点计时器是一种记录物体在一定时间间隔内位移的仪器。2.打点计时器的工作原理中学物理实验室中常用的打点计时器分为两种——电磁打点计时器和电火花计时器。电磁打点计时器中有一个线圈，振片就插在其中（参阅教材图1.4－1）。当线圈接上交流电源时，振片就被反复磁化，一会儿相当于磁铁的N极，一会儿

6、又相对当于磁铁的S极。这样，在永久磁铁(极性不变)的作用下，振片便振动起来，带动其上的振针上下振动而打点。电火花计时器则是通过发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生火花放电（参阅教材图1.4－2），电火花将墨粉盘上的墨粉蒸发到纸盘上，从而打出一系列的点。3.如何安装纸带？使用电磁打点计时器在纸带上打点，安装纸带的方法是：将纸带穿过限位框，从复写纸下穿过压纸框，再次另一侧限位孔穿出即可。使用电火花计时器在纸带上打点，安装纸带的方法有两种：一种是用一条纸带从墨粉盘下穿过，打点时墨粉盘不随纸带转动，电火花只将墨粉盘上某一位置的墨粉蒸发到纸带上，打出的点迹颜

7、色较淡，打过一条纸带后要将墨粉盘转一角度再打另一条纸带。另一种是用两条纸带，将墨粉盘夹在中间，拖动纸带时由于两条纸带的摩擦作用，墨粉盘会随纸带转动，电火花将墨粉盘上不同位置的墨粉蒸发到纸带上，所以打出的点迹颜色较重。墨粉盘上面的一条纸带没有点迹，可重复使用。用一条纸带打点时，纸带与打点计时器之间的摩擦阻力较小，用两条纸带打点时摩擦阻力较大。4.如何在纸带上打点？电磁打点计时器需接4V~6V的交流电源，开启电源让打点计时器工作（从交流4V开始，观察振片振动情况，若振片振幅过小，再升高电压至6V），待1s~2s让振片振