周辉14实验：用打点计时器测速度

1、第第4节实验：用打点计时器节实验：用打点计时器测速度测速度一一打点计时器的原理及使用打点计时器的原理及使用(1)电磁打点计时器电磁打点计时器一构造一构造电磁打点计时器是一种可以记录物体运动的时间和位电磁打点计时器是一种可以记录物体运动的时间和位移的仪器它使用交流电源，工作电压在移的仪器它使用交流电源，工作电压在6 V以下当电以下当电源的频率是源的频率是50 Hz时，它每隔时，它每隔0.02 s打一个点构造如下图打一个点构造如下图所示所示接线柱；接线柱；线圈；线圈；永久磁铁；永久磁铁；振片；振片；振针；振针；限位孔；限位孔；复写纸；复写纸；纸带纸带二原理：如下图所示，给电磁打点计时器通二原理：如

2、下图所示，给电磁打点计时器通6 V以下的交流电时，振片在线圈和永久磁铁的作用下振动起以下的交流电时，振片在线圈和永久磁铁的作用下振动起来，带动振片前端的振针上下振动，振针通过复写纸在纸来，带动振片前端的振针上下振动，振针通过复写纸在纸带上留下一系列小点交流电变化一个周期，纸带上打出带上留下一系列小点交流电变化一个周期，纸带上打出一个点，当交流电源频率为一个点，当交流电源频率为50 Hz时，它每隔时，它每隔0.02 s打一打一点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔为点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔为0.02 s.电磁打点计时器必须使用交流电源，如图甲、乙所电磁打点计时器必须使用交流电源

3、，如图甲、乙所示，当线圈通相反的电流时，线圈产生的磁场的方向相示，当线圈通相反的电流时，线圈产生的磁场的方向相反，永久磁场的方向不变，才可能导致振片所受的作用力反，永久磁场的方向不变，才可能导致振片所受的作用力方向发生变化，振片上下振动方向发生变化，振片上下振动三使用三使用a用限位孔限定纸带，复写纸压在纸带的上面通用限位孔限定纸带，复写纸压在纸带的上面通电后振片带动振针打点若纸带运动，其上就会留下一行电后振片带动振针打点若纸带运动，其上就会留下一行小点小点b如由物体带动纸带运动，物体的位移大小就对应如由物体带动纸带运动，物体的位移大小就对应为纸带上相应点间的距离，运动时间可由该距离上点迹的为纸

4、带上相应点间的距离，运动时间可由该距离上点迹的数目计算数目计算(2)电火花计时器电火花计时器一构造一构造电火花计时器在纸带上打点的不是振针和复写纸，而电火花计时器在纸带上打点的不是振针和复写纸，而是电火花和墨粉其构造如下图所示是电火花和墨粉其构造如下图所示负脉冲输入插座负脉冲输入插座(黑色黑色)；正脉冲输入插座正脉冲输入插座(红红色色)；墨粉纸盘；墨粉纸盘；纸带纸带二使用二使用a使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，把纸带穿过限使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，把纸带穿过限位孔当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的位孔当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产

5、生火花放电，脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上就打出一行点迹于是在运动的纸带上就打出一行点迹b这种计时器工作时，纸带运动时受到的阻力比较这种计时器工作时，纸带运动时受到的阻力比较小，实验误差也比较小小，实验误差也比较小两种计时器的比较两种计时器的比较电磁打点计时器电磁打点计时器电火花计时器电火花计时器电源电源性质性质6 V以下交流电源以下交流电源220 V交流电源交流电源打点打点频率频率打点时间间隔打点时间间隔0.02 s，频率频率50 Hz打点时间间隔打点时间间隔0.02 s，频率频率50 Hz打点打点方式方式振针通过复写纸在纸带振针通过复写纸在纸带上打点上

6、打点火花放电使墨粉在纸火花放电使墨粉在纸带上打点带上打点阻力阻力来源来源纸带与限位孔的摩擦，纸带与限位孔的摩擦，振针与纸带打点接触时振针与纸带打点接触时的摩擦的摩擦纸带与限位孔的摩擦纸带与限位孔的摩擦有的同学误认为打点计时器是测量长度的仪器有的同学误认为打点计时器是测量长度的仪器辨析：辨析：当电源的频率是当电源的频率是50 Hz时，打点计时器每隔时，打点计时器每隔0.02 s打一次点，所以根据纸带上的点数，我们就能确定打一次点，所以根据纸带上的点数，我们就能确定某段过程所对应的时间物体带动纸带运动时，打点计时某段过程所对应的时间物体带动纸带运动时，打点计时器虽然可以记录下物体在一定时间间隔内的

7、位移，但没有器虽然可以记录下物体在一定时间间隔内的位移，但没有刻度尺的测量，刻度尺的测量， 我们就无法知道位移的大小所以说打我们就无法知道位移的大小所以说打点计时器是计时仪器，不是测量长度的仪器点计时器是计时仪器，不是测量长度的仪器第一章第一章 运动的描述运动的描述首 页上一页下一页末 页新新 课课 程程 新新 设设 计计 名名 师师 同同 步步 导导 学学讲练 测 三维整合三维整合 物理物理 必修必修1（RJ）2实验器材实验器材电磁打点计时器电磁打点计时器(或电火花计时器或电火花计时器)、纸带、刻度尺、纸带、刻度尺、导线、复写纸片、低压交流电源导线、复写纸片、低压交流电源(电火花计时器使用电

8、火花计时器使用220 V交流电源交流电源)3实验步骤实验步骤(1)把电磁打点计时器固定在桌子上，纸带穿过限位把电磁打点计时器固定在桌子上，纸带穿过限位孔，把复写纸套在定位轴上，并且压在纸带上面孔，把复写纸套在定位轴上，并且压在纸带上面(2)把电磁打点计时器的两个接线柱接到把电磁打点计时器的两个接线柱接到6 V的低压交的低压交流电源上流电源上(3)接通电源开关，用手水平拉动纸带，使它在水平接通电源开关，用手水平拉动纸带，使它在水平方向上运动，纸带上就打下一系列点方向上运动，纸带上就打下一系列点(4)取下纸带，从能看得清的某个点开始，向后数出取下纸带，从能看得清的某个点开始，向后数出若干个点，如果

9、共有若干个点，如果共有n个点，那么个点，那么n个点的间隔数为个点的间隔数为n1个，则纸带的运动时间个，则纸带的运动时间t(n1)0.02 s.4注意事项注意事项(1)实验前，应将打点计时器固定好，以免拉动纸带实验前，应将打点计时器固定好，以免拉动纸带时晃动，并要先轻轻试拉纸带，应无明显的阻滞现象时晃动，并要先轻轻试拉纸带，应无明显的阻滞现象(2)使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带器打点稳定后，再拉动纸带(3)手拉动纸带时速度应快一些，以防点迹太密集手拉动纸带时速度应快一些，以防点迹太密集(4)使用电火花计时器时，应注意把纸带正确穿好，使用电火花计时器时，应注意把纸带正确穿好，墨粉纸盘位于纸带上方，使用电磁打点计时器时，应让纸墨粉纸盘位于纸带上方，使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过限位孔，压在复写纸下面带穿过限位孔，压在复写纸下面(5)使用电磁打点计时器时，如打出点较轻或是短使用电磁打点计时器时，如打出点较轻或是短线，应调整振针距复写纸的高度线，应调整振针距复写纸的高度(6)打点计时器不能连续工作太长时间，打点之后应打点计时器不能连续工作太长时间，打点之后应立即关