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【拓展阅读】数字计时器在物理实验中应用初探一、数字计时器的原理介绍数字计时器和光电门一起组成计时装置。光电门的外形如图。它由发光器件(聚光灯泡或红外发光二极管)和光敏器件(光敏二极管或光敏三极管)组成。通常使光敏器件处于亮(被光照)状态，在暗(光被遮)状态时向数字计时器进出脉冲讯号，触发数字计时器计时或停计。计时器上的输入插口分别与两个光电门相连接。数字计时器有两种计时方法，当采用计时(s1)时，任一光电门遮光时开始计时，遮光结束(露光)停止计时，数码管显示出的是光敏器件光线被遮断的时间。即图甲中挡光条通过光电门的时间。当采用计时(s2)时，任一光电门第一次遮光时开始计时。第二次遮光时停止计时，数码管所显示数是两次遮光之间的时间间隔，即图乙中两个挡光条先后通过两个光电门之间的时间间隔或挡光片的两个边m、n通过一个光电门所用的时间。数字计时器除了有“计时”功能，还有测量“瞬时速度”“平均速度”“加速度”“周期”以及“计数”的功能。二、数字计时器在实验中的应用1用数字计时器和气垫导轨研究匀变速直线运动取一个滑块，放在气垫导轨上，滑块一端系细绳，跨过定滑轮挂一个砝码盘，盘里放砝码，当打开气源，释放滑块，滑块就在拉力作用下做匀加速直线运动。将数字计时器调到“加速度”挡，可直接从数字计时器的屏幕上读出物体加速度；调到“瞬时速度”挡，可读出物体经过光电门的速度，从而利用这些数据来研究匀变速直线运动。2用数字计时器和气垫导轨研究自由落体运动将两个光电门固定在铁架台上，光电门与数字计时器连接好，将数字计时器调到“加速度”挡。(1)按如图将光电门a、b和电磁铁安装在支架上，调整它们的位置使三者在一条竖直线内。当电磁铁断电释放小球后，小球能顺利通过两个光电门。(2)将数字计时器通电并调整光电门，当光电门a光路被瞬间切断时，即开始计时；当光电门b的光路被瞬间切断时，则停止计时。再接通电磁铁电源吸住小球，开始实验。切断电磁铁电源，小球落下。此时数字计时器显示的加速度即重力加速度。3用数字计时器和气垫导轨研究牛顿第一定律牛顿第一定律的内容是一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。内容的理解分两点：物体不受外力时，保持原来的运动状态；物体受到外力时，速度改变(力是改变物体速度的原因)。不受力的情况实际是没有的，但就相当于合力为零。为了演示物体不受外力时总保持匀速直线运动状态或静止状态，可利用数字计时器和气垫导轨。将与数字计时器相连的光电门固定在气垫导轨的两个位置上，将数字计时器调节到“测平均速度”一挡，打开气源，将滑块轻放在导轨上，调节导轨水平。不加任何力，滑块处于静止状态；然后给滑块一个初速度，让滑块在导轨上运动，
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