探究电火花计时器在物理学研究的作用1 物理学的组成部分l物理学l研究领域 ▪ 力学 ▪ 热学 ▪ 声学 ▪ 光学 ▪ 电磁学 2 打点计时器测速度3 （2）电火花计时器： 4 实验原理： l（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，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0.02s5 实验原理： l（2）电火花计时器：它是利用火花放电在纸带上打出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0.02s6 注意：l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l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。
7 2、纸带分析物体的运动情况并能计算平均速度 l（1）在纸带上相邻两点间的时间间隔均为0.02s（电源频率为50Hz），所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度很小l（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 8 3、粗略计算瞬时速度 l某点3的瞬时速度可以粗略地由包含3点在内的两点间的平均速度来表示如图lv3≈v24，或v3=v249 l说明：在粗略计算3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3点越接近的两点来求平均速度，这个平均速度越接近3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10 4、v-t图象与其画法 l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l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11 12 13 5、实验l试验目的：练习使用打点计时器l(测位移、时间、速度）l试验器材：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。
l试验步骤：14 1.1.把打点计时器固定在桌子上，对照老师准备的说把打点计时器固定在桌子上，对照老师准备的说明卡了解他的结构明卡了解他的结构 2.2.按照说明把纸带装好按照说明把纸带装好3.3.启动电源，用手水平地拉纸带，纸带上就打出一启动电源，用手水平地拉纸带，纸带上就打出一行小点随后立即关闭电源随后立即关闭电源4.4.取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后数出取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后数出若干个点若干个点 如果数出如果数出n n个点，这些点划分出来的个点，这些点划分出来的间隔数是多少？由此计间隔数是多少？由此计 算出纸带从第一个点到地算出纸带从第一个点到地n n个点的运动时间个点的运动时间 在进行实际测量之前，自己设计一个表格，用来记在进行实际测量之前，自己设计一个表格，用来记在进行实际测量之前，自己设计一个表格，用来记在进行实际测量之前，自己设计一个表格，用来记录以上测量值录以上测量值录以上测量值录以上测量值15 6、注意事项l（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l（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。
l（3）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l（4）手拉纸带时，速度应快一些，以防点迹太密集 16 试验演示：l请同学们按下面的纸带处理数据：l要求：独立完成、课堂作业形式上交l建议：列表、图像处理17 .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 161 求平均速度 n 1 5 9 15位移m时间s平均速度m/s三：用打点计时器测量平均速度瞬时速度18 . .. . . . . . . . . . . . … . . . . . … … . . . . . 0 1 2 3 4 5 62 求瞬时速度n01234 △s（m） △ t （s） v（m/s）519 n012345V m/s0.050.10.20.30.280.280 1 2 3 4 5 6 7 80.60.50.40.30.20.1t/10-1sv/(m·s-1)四：用图象表示速度四：用图象表示速度20 电火花计时器的其他应用l电火花计时器是一种教学实验用计时仪器,它能够把物体运动情况定时地记录在普通纸带上.电火花计时器配合斜面小车,电火花描迹仪,钩码组等实验仪器,可以做匀速直线运动,匀加速运动,牛顿第二定律,自由落体运动,动能定理,机械能守恒定律等多个实验.21 22 。