2011年《随堂优化训练物理》 广东教育版必修一第一章 第三节 记录物体的运动信息

(共14张PPT)
第三节 记录物体的运动信息
电磁打点计时器
1．构造：电磁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，构造如图 1－3－1 所示．
图 1－3－1
2．电磁打点计时器使用_____电源，工作电压为 4 V～6 V.
3．工作原理：接通交流电源后，线圈中产生周期性变化的
磁场，振片被磁化，其极性随线圈中磁场的变化而变化，于是
振片和永久磁铁之间就产生周期性的引力和斥力，振片就上下
振动，带动其上的振针上下振动．这时，如果纸带运动，振针
就通过复写纸在纸带上打下一系列的点．
4．当电源频率是 50 Hz 时，它每隔______打一个点．
交流
0.02 s
电火花打点计时器
1．基本原理：如图 1－3－2，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过放电针、墨粉纸盘到纸盘
轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上就打出一行点迹．
图 1－3－2
2．电火花打点计时器使用______交流电源．当电源频率为
50 Hz 时，每隔______打一次点．
数字计时器
1．计时装置：由数字计时器和光电门组成．
2．基本原理：如图 1－3－3 是由数字计时器和光电门组成
的计时装置．光电门的外形像门，其一边安装发光装置，另一
边安装光线接收装置，并都与数字计时器连接．当宽度一定的
物体通过光电门时，光线被遮挡，数字计时器开始计时，当物
体离开光线时停止计时，这样就可以记录物体遮挡一个光电门
光线的短暂时间．
220 V
0.02 s
图 1－3－3
3．数字计时器还可以记录物体经过两个光电门之间的时
间．
实验：练习使用打点计时器
1．实验目的
(1)练习使用打点计时器；
(2)学习利用打上点的纸带研究物体的运动．
2．实验原理
打点计时器打点的时间间隔是 0.02 s，用打点计时器打在纸
带上的点，记录了纸带运动的时间．研究纸带上各点之间的间
隔距离，就可以了解物体的运动情况．
3．实验器材
电磁打点计时器、纸带、复写纸片、低压电源、小车、钩
码、毫米刻度尺．
4．实验步骤
(1)将打点计时器固定在长木板的一端，连接好电路．
(2)按图 1－3－4 把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，
下边挂上合适的钩码，让小车可以在钩码的牵引下运动，把纸
带穿过打点计时器的限位孔，并将纸带的一端固定在小车的后
面．
图 1－3－4
(3)把小车停在靠近打点计时器处，启动打点计时器后，放
开小车，让小车拖动纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一
行小点，随后立即关闭电源．
(4)取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后数出若干个
点，由此计算纸带从第一个点到第几个点的运动时间．
(5)用刻度尺测量出第一个点到第 n 个点的距离，在进行实
验测量之前，自己设计一个表格，用来记录以上测量值．
打点计时器的使用
[例 1]下列关于使用电磁打点计时器的说法，其中不正确的
是(
)
A．不要在未放纸带时接通电源，每次打点完毕，应及时切
断电源，切忌长时间通电使用
B．每次打完一条纸带，要将复写纸调整一下，确保下次打
点清晰
C．若发现振片振幅太小，打点针不能打出清晰的点，这时
应适当调高电源电压
D．若发现接通电源后振片不振动，应立即调高电源电压
思路点拨：电磁打点计时器长时间通电，一来会损坏打点
针和复写纸，更严重的后果是电磁线圈会发热烧毁，甚至造成
安全事故．打点计时器接通电源后振片不动，原因多是电源接
在直流电压上了．
答案：D
两种打点计时器
1．关于接通电源和释放纸带(物体)的次序，下列说法正确
的是(
)
A
A．先接通电源，后释放纸带
B．先释放纸带，后接通电源
C．释放纸带同时接通电源
D．先接通电源或先释放纸带都可以
【教师参考·备选题】一同学在用电磁打点计时器做实验时，
纸带上打出的不是圆点，而是如图所示的一些短线，这可能是
因为(
)
D
A．打点计时器可能是错接在直流电源上
B．电源电压不稳定
C．电源的频率不稳定
D．打点针压得过紧