电火花打点计时器

概括：这道题是能罢谕同学的课后物理练习题，主要是关于电火花打点计时器，指导老师为崔老师。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。

题目：电火花打点计时器

电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,其工作电压是4~6V,电源的频率是50Hz,它每隔0.02s打一次点.

电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器,使用220V交流电压,当频率为50Hz时,它每隔0.02s打一次点,电火花计时器工作时,指导运动所受到的阻力比较小,它比电磁打点计时器实验误差小.

如果运动物体带动的纸带通过打点计时器,在纸带上打下的点就记录了物体运动的时间,纸带上的点也相应的表示出了运动物体在不同时刻的位置.研究纸带上的各点间的间隔,就可分析物体的运动状况.

编辑本段注意事项

1.打点计时器使用的电源必须是交流电源,且电压是6~9V.

2.打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点,如遇到打出的是小横线,应调整振针具复写纸片的高度,使之大一点.

3.使用打点计时器,应先接通电源,待打点计时器稳定后再放开纸带.

4.使用电火花计时器时,应注意把两条白纸带正确穿好,墨粉纸盘夹在两纸带之间；使用打点计时器时,应让纸带通过限位孔,压在复写纸下面.

5.复写纸不要装反,每打完一条纸带,应调整一下复写纸的位置,若还不够清晰,考虑更换复写纸.

6.处理纸带时,密集点的位移差值测量起来误差大,故应舍去.

编辑本段电火花计时器与电磁打点计时器的比较

这两种计时器的共同点是在纸带上记录运动物体的“时——空”分布信息,计时基准都是取自家用电的周期,在我国每两个点之间的时间间隔为0．02秒,因而有相同的数据采集方法与数据整理分析方法,并可与斜面小车、轨道小车等配套使用,但在可靠性、准确性以及课时利用率等方面,则有很大的差别.电火花计时器成功地克服了电磁打点计时器的缺点.

一、运动与计时互相干扰

电磁打点计时器工作时,由市电经线圈引起磁场的周期变化,策动弹片带动打点针,在运动体拖动的纸带上,以50赫芝频率打点.电磁打点计时器的打点针对运动中的纸带产生冲击和摩擦,干扰了纸带的运动,这在自由落体实验中尤为显著.

电火花计时器利用高压脉冲火花放电,放电针与纸带没有接触,因而不会干扰纸带运动.

2．排除运动对计时的干扰

电磁打点计时器的计时周期会受到纸带运动的干扰,对此我们进行以下分析和实验.以振子向下打点过平衡位置的作为o相位,这样在纸带上打点时的相位将在附近稍小于的一点上,只要打点能保持在同一相位上,打点的20ms周期的等时性就能保证.当纸带静止时,若电磁打点计时器调节适当,打点的等时性得到保证.但是当纸带运动时,受到打点针冲击作用的纸带对振子也产生反作用,从而影响到打点时相位产生显著漂移,结果破坏了打点的等时性.

二、操作性能的改善

1．减少调节,提高工作可靠性

使用电磁打点计时器时,对打点相位的调节,常常是一般师生难以掌握的技术难点；对已调好的计时器,在使用中因随环境因素而改变,即使耗费大量时间与精力调节,也常常难以调好,从而降低了工作的可靠性,降低了实验的置信度和课时利用率.

使用电火花计时器时由于不需要上述调节,一般学生在2一5分钟内便能采集到实验数据,从而可以使学生的精力集中到控制实验现象产生的条件,以及研究分析运动规律上去.

2．安全性能的突破

电磁打点计时器在使用中是没有安全问题的.电火花打点计时长期不能在教学中使用的关键之一是安全问题.早期的电火花打点计时器、其记录灵敏度低下,依赖于电火花在白纸上烧孔,其电压大于6kV,电流达80mA,对人是有生命危险的.后来用热敏纸,电压也大于6kV,电流为5至20mA,也是极不安全的.我们采用的打点记录方法,是一种与电场描绘及传真记录相类似的微电流转印方法,其电压虽然高达3万伏,但电流控制在200μA以下,从而解决了使用电火花计时器时的安全问题.

三、实验成本

电磁打点计时器是一种低成本教学仪器,它的价格和实验消耗都比较低.八十年代初,电火花计时器与电磁打点计时器之间的价格比在10：1以上,材料消耗比在50：1以上（前者用热敏纸时）,经过长期研究改进,我们终于找到了图2所示的电路,在充电放电上都利用市电的相位信息,使电路大为简化,使两种产品的价格比低于2：1.由于电火花计时器不用低压电源（学生电源）,而电磁打点计时器要用配套的学生电源,

举一反三

例1： 【分别写出电磁打点计时器和电火花打点计时器的原理】[物理练习题]

打点计时器用的是交流电,一般频率是50赫兹.

电磁打点计时器：同时使用电磁铁和永久磁铁,电磁铁的磁极方向会随着电流方向的改变而改变,所以他和永久磁铁会时而吸引时而排斥,在某一磁铁上安装打点的力臂,力臂会随着磁极运动,频率也是50赫兹,所以两点之间时间间隔是0.02秒

电火花打点计时器：交流电的电源电压大小会周期性改变,当电压值达到较大时（一般认为是最大时）,就会放出电火花,于是电火花会周期性出现,在纸带上烧出一个个小点

例2： 电磁打点计时器和电火花打点计时器都是使用______电源的______仪器．[物理练习题]

电磁打点计时器是使用交流电源的计时仪器，工作电压4V～6V，当电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点，它可以通过纸带记录物体在一定时间间隔内的位移大小．
故答案为：交流；计时．

例3： 电磁打点计时器和电火花打点计时器哪个误差大些?为什么?（应该是电磁打点计时器吧?）

电磁的大,因为电磁的是直接接在220V上的,外界电网不稳定（比如在用电高峰时）就会造成赫兹数有些偏差,而这些偏差就会使得电磁的不是准确的0.02秒一个点

而电火花的使用的是5V-8V,由于已经经过外接电路的稳流处理了,所以能保证即使在用电高峰时依旧是0.02秒

相关思考练习题：

题1：打点计时器和电火花计时器那个误差小，为什么？

点拨：电火花计时器的误差校因为打点计时器打点时，纸带与限位孔有摩察，振针与纸带也有摩察，电火花计时器只有一种摩察——纸带与限位孔有摩察，所以，电火花计时器的误差小

题2：电磁打点计时器与电火花打点计时器的区别?

点拨：电磁打点计时器使用4——6V交流电源，纸带运行过程中所受阻力较大。 电火花计时器使用220V交流电源，采用电火花放电的方式打点，纸带运行过程中所受阻力较小，测量更精确。 满意请采纳

题3：请问电火花打点计时器是如何使用的?

点拨：(1) 把电火花打点计时器固定在桌子上，检查墨粉纸盘是否已经正确地套在纸盘轴上，检查两条白纸带是否已经正确地穿过限位孔，墨粉纸盘是否夹在两条纸带之间. (2) 把计时器上的电源插头插在交流220 V电源插座上. (3) 按下脉冲输出开关，用手水平地...

题4：电火花打点计时器工作原理是什么

点拨：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，通过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...

题5：电火花打点计时器的时间间隔

点拨：1 （1 1 1 1） 1以中间四个1代表未画出的计数点，由此可知第一个1和第六个1中间有5个空隔，每个空隔代表一个计数点和下一个计数点之间的时间间隔，电火花打点计时器的频率为50Hz，即两个计数点间的时间间隔为1/50=0.02s，故5个时间间隔时间差为0...