【原】用打点计时器测速度

打点计时器是高中物理实验室中常用的实验器材，有关“打点计时器”的使用问题也是高考和广东省“学业水平考试”的重要考点。

高中物理实验室中的打点计时器一般有两种：

电磁打点计时器和电火花计时器

一、电磁打点计时器

结构图：

工作原理：

初中我们学过，电流通过线圈会产生磁场。辣么，对于这个线圈，其实电流方向不同，产生的磁场的方向也不同。如果在线圈中接通低压交流电，那么穿过线圈的振动片（软铁片）两头将交替变成磁体的南北极，与用磁铁相互作用，造成振动片末端上下摆动，末端安装的小螺丝钉就能打点了，叫做打点针。

等将来我们读高二了，我们就会学到：当电流流向为下列黑色箭头所示的方向时，振动片右边是N极（北极）；当电流为青色箭头所示的方向时，振动片右边是S极（南极），交变电流流过线圈，振动片与用磁铁相互作用，振动片就带动振针上下摆，从而隔相同时间就会打在复写纸上，从而在纸带上记录一个点。

工作电压：

4-6V交流电，【6以下交流电、学生电源、低压交流电】

二、电火花计时器

工作原理：脉冲电流经放电针、墨粉纸盘放电，墨粉被电火花击中后，有少量融化，喷出溅在纸带上。

工作电压：220V交流电

自主学习：

一、打点计时器

1．电磁打点计时器是一种记录____      __的仪器．它使用___    _电源，由学生电源供电，工作电压在____ ___以下．当电源的频率为50 Hz时，它每隔___ _____打一个点．

2．电火花计时器使用交流电源，工作电压是__  ____．

3．电火花计时器的原理与电磁打点计时器相同，不过在纸带上打点的不是振针和复写纸，而是_     和_     _．它是利用_      _在纸带上打出小孔显示出点迹的．使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，把纸带穿过___     _，并夹在两条纸带之间．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，产生火花放电如下图所示．于是在运动着的纸带上打出了一列点迹．当电源的频率为50 Hz时，它每隔    ____打一个点．

二、练习使用打点计时器．

1、把打点计时器固定在桌子上，纸带穿过_    _并压在复写纸(或墨粉盘)___ _____面，也可以让两条纸带夹住墨粉盘．

2、先接通__ __，后拉动__   ______；纸带上就打出一行小点，随后立即_        _．

3、取下纸带，从能看得清的某个点数起，数出共有多少个点，如果有n个点，那么打点的间隔数为_      个，则纸带的运动时间t＝_       _s.

4、用刻度尺测量从开始计数的一点到最后一点间的距离．

三．用打点计时器测量瞬时速度．

如下图所示，根据D、F两点的位移Δx和时间Δt，算出平均速度__________，用这个平均速度来代表经过E点的__    ____．

参考答案：

一、

1. 运动物体在一定时间间隔内位移  交流  6V  0.02s  

2. 220V

3. 脉冲电流  墨粉纸盘  火花放电  限位孔  0.02s

课后作业参考答案：

1．电磁打点记时器引起的误差较大。因为电磁打点记时器打点瞬时要阻碍纸带的运动。

2．（1）纸带左端与重物相连。（2）A点和右方邻近一点的距离Δx=7．0×10^-3 m，时间Δt=0.02 s，Δt很小，可以认为A点速度v==0.35 m/s（参考下面同学的作答）

3．解（1）甲物体有一定的初速度，乙物体初速度为0。

（2）甲物体速度大小不变，乙物体先匀加速、匀速、最后匀减速运动。

（3）甲、乙物体运动方向都不改变。

4．纸带速度越大，相邻两点的距离也越大。纸带速度与相邻两点时间无关。

本号的几点使用说明