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。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。

　　电火花计时器它不受运动的干扰。电火花计时器的技术指标规定其漂移小于50μs，即比电磁打点计时器的漂移小两个数量级。

　　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赫兹频率打点，并产生了计时和运动间的相互干扰。

1．计时对运动干扰的排除

　　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．电火花打点计时器则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. 如图2所示，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.

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，计时基准都是取自市电的周期，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。

1．　　 电磁打点计时器的工作原理：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

(三)练习使用电磁打点计时器.

1．　 使用方法

(1)　　　 把电磁打点计时器固定在桌子上面，对照使用说明书，了解其构造

(2)　　　 接通10V以下交流电源, 用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点，立即关闭电源

(3)　　　 取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后数出若干个点，如果数出n个点, 点之间的间隔数为(n-1)个，用Δt = 0.02(n-1)　 s, 计算出纸带从第一个点到第n点的运动时间。

(4)　　　 用刻度尺测量出从第一个点到第n个点的距离Δχ。

利用公式Δυ=Δχ/Δt计算出纸带在这段时间内的平均速度，把测量和计算的结果填入表1中。

　　　　　　 表1： 纸带在某段时间内的平均速度

( 6 ) 在纸带上找出连续的六个点，分别标上记号A、B、C、D、E、F, 用刻度尺量出相邻的两点间的距离Δχ1,Δχ2,Δχ3, Δχ4, Δχ5( 如图 )，把数据填入表2，根据这些数据，判断纸带的这段运动是匀速运动还是变速运动，是加速运动还是减速运动，并写明理由。

表2：纸带的运动情况

(7)在纸带上方选取点能看清的一段(如图)，将某个能看清的点表为9，以后每隔0.1s标一个测量点，测量包含某个测量点在内的一段位移Δχ，记录在表3中，同时记录对应的时间Δt(设电源频率是50Hz)。

表3： 纸带在几段时间中的位移和平均速度

作业

课课练

(二)电火花计时器

它是一种使用交流电源的计时仪器。工作电压为220V, 当电源的频率是50Hz时, 它每隔0.02打一次点，电火花计时器工作时纸带运动受到的阻力较小，误差较小，构造以及原理如书。

出示例题：

电磁打点计时器的打点周期取决于…………………………………………………(　 )

A.　　 交流电压的高低

B.　　　 交流电的频率

C.　　　 永久磁铁的磁性强弱

D.　　 振针与复写纸间的距离

答案： ( B )

(一)电磁打点计时器

它是一种使用交流电源的计时仪器。工作电压为4V~6V, 当电源的频率是50Hz时, 它每隔0.02打一次点，构造以及原理如书。

1课时

电磁打点计时器、电火花计时器、学生电源、导线、纸带、刻度尺。

2．　　 能根据纸带计算物体运动的平均速度。