打点计时器实验 教学设计 粤教必修

1. 构造及用途

中学实验室经常见到的打点计时器有两种，一种是电磁打点计时器，另一种是电火花打点计时器，它们都是计时仪器，具体各部分名称见图1-32和图1-33所示.

2. 原理

(1) 电磁打点计时器：当给电磁打点计时器的线圈通电后，线圈产生磁场，线圈中的振片被磁化，振片在永久磁铁磁场的作用下向上或向下运动，由于交流电的方向每个周期要变化两次，因此振片被磁化后的磁极要发生变化，永久磁铁对它的作用力的方向也要发生变化，如图1-34所示，当电流为图甲所示时，振片受向下的力，此时打点一次，当电流方向为图乙所示时，振片受向上的力，此时不打点，所以在交流电的一个周期内打点一次，即每两个点间的时间间隔等于交流电的周期. 我们可以利用纸带上的点的情况来分析物体的运动情况.

(2) 电火花打点计时器：电火花打点计时器是利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点而显出点迹的一种计时仪器. 给电火花打点计时器接220V电源，按下脉冲输出开关，计时器发出的脉冲电流，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. 使用步骤

(1) 把打点计时器固定在桌子上，将纸带穿过限位孔，复写纸套在定位轴上，并压在纸带上.

(2) 将打点计时器的两个接线柱分别与交流电源相连. (电磁打点计时器接交流电源4～6 V，电火花打点计时器接220 V交流电.)

(3) 打开电源开关，按实验需要使纸带运动，在纸带上打出一系列的点.

(4) 取下纸带，根据具体情况选出计数点，按实验要求进行测量计算.

4.难点突破：

1. 在使用打点计时器时，经常出现周期不稳定，或不起振不打点等现象，此时要松开振片的固定螺丝，改变振片长度，调整其固有频率，让它的固有频率与电源频率相同，即可解决上述问题.

2. 打点计时器不能长时间连续工作，要每打一条纸带后及时切断电源，以免长期使用电流过大而烧坏线圈.

例题1-11 利用电磁打点计时器，测量物体自由落体的加速度，图1-35所示为

打点计时器示意图，图中标出几个部件的代号，在下面的空格中分

别填上它们的名称.

A是__①__，B是__②__，

C是__③__，D是__④__.

例题1-12 某同学在用打点计时器做“测定匀变速直线运动的加速度”的实验

时，纸带上打出的点不是圆点，而是一些间断的短线，使得实验无

法进行数据测量，这可能是因为( )

A. 打点计时器错接在直流电源上 B. 电源电压不稳定

C. 电源频率不稳定 D. 打点针压的过