第三节记录物体的运动信息 一、打 点计时器 打点计时器是一种通过在纸带上打出一系列的点来记录物体运动信息的仪器。 1．电磁打点计时器 (1)构造：如图1-3-1所示。 图1-3-1 电磁打点计时器 主要构造包括：线圈、永久磁铁、振片、振针、限位孔、复写纸等。 (2)工作原理 电磁打点计时器在加上6 V的工作电压后，通过线圈和永久磁铁的作用带动振针上下运动，在纸带上打出一系列的点，且振针上下振动的时间间隔不变[发生周期性振动，当电源频率是50 Hz时，每隔0.02 s打一次点，即纸带上每打出两个相邻点所经历的时间(周期)是0.02 s]。 2．电火花打点计时器 (1)构造：如图1-3-2所示。 图1-3-2 电火花打点计时器 (2)工作原理 给电火花打点计时器接220 V电源，按下脉冲输出开关，计时器发出的脉冲电流，经接正极的放电针和墨粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生火花放电，于是在纸带上打出一系列的点，而且在交流电的每个周期放电一次，因此电火花打点计时器打出点间的时间间隔等于交流电的周期。 3．打点计时器的使用及注意事项 (1)使用步骤 ①将打点计时器固定，按使用说明将复写纸纸带装好并正确连接电路。 ②接通电源，让打点计时器开始打点，放手让小车带动纸带运动，在纸带上打出一系列的点。 ③取下纸带，将纸带上记录的信息记录下来，并按要求进行测量计算。 ④数据处理：根据打出的点求出时间和小车在对应时间内的位移，利用公式求出速度。 (2)注意事项 ①电磁打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如遇到打出的是短横线，应调整振针距复写纸片的高度，使之增大一点；如出现漏点，应减小振针距复写纸片的高度；如出现双点，是振针出现了松动；如出现等时性不良，一般要换计时器才能完成实验。 ②使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器稳定后，再释放纸带。 ③释放物体前，应使物体停在靠近打点计时器的位置。 ④使用电火花打点计时器时，应注意把两条白纸带正确穿好，墨粉纸盘夹在两纸带之间；使用电磁打点计时器时，应让纸带通过限位孔，压在复写纸下面。 二、数字计时器 1．计时装置的组成 由数字计时器和光电门组成计时装置。 图1-3-3 2．光电门 发光装置(红外发光二极管)和光线接收装置(光敏元件)构成。光敏元件接收由发光装置发出的光线，通常处于亮(被光照)状态。 3．计时器 有两个输入插口与光电门相连。 4．工作原理 当宽度一定的物体通过光电门时，光线被挡，光敏元件处于暗状态，向数字计时器发出脉冲信号，触发数字计时器计时，遮光结束(物体通过)停止计时，这样就记录下物体遮挡一个光电门光线的短暂时间。 数字计时器还可以记录物体经过两个光电门之间的时间，即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，计时器显示的是两次遮光之间的时间间隔(物体先后通过两个光电门之间的时间间隔)。 5．使用数字计时器应注意的问题 (1)实验前应先调整发光器件和光敏元件的相对位置，因为如果二者没有对准，则不能计时。 (2)根据实验要求正确选择数字计时器的计时功能。 [例1] 用打点计时器可测纸带运动的时间和位移。下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤，按照你对实验的理解，在各步骤空白处填上适当的内容，然后按实际操作的合理顺序，将各步骤的字母代号写在空白处。 A．在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线，导线的另一端分别接在低压_____(填“交流”或“直流”)电源的两个接线柱上。 B．把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过_____，并压在_____下面。 C．用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离Δs。 D．切断电源，取下纸带，如果共有n个清晰的点，则这段纸带记录的时间Δt＝_____。 E．打开电源开关，再用手水平地拉动纸带，纸带上打下一系列小点。 F．利用公式＝ ... ...
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