一、实验目的
1.了解电磁打点计时器的结构和工作原理,并学会安装和使用。知道电火花计时器和数字计时器。
2.理解根据纸带测量速度的原理,学会由纸带测量平均速度和瞬时速度。
3.能利用vt图像分析物体的运动。
二、实验原理
1.两种打点计时器
(1)电火花计时器
①电火花计时器使用交流电源,工作电压是220 V。
②电火花计时器的构造如图所示。
③工作原理
电火花计时器中有将正弦式交变电流转化为脉冲式交变电流的装置,当计时器接通 220 V交流电源时,按下脉冲输出开关,计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴产生火花放电,利用火花放电在纸带上打出点迹。当电源的频率为50 Hz时,它每隔 0.02 s打一个点。
(2)电磁打点计时器
①电磁打点计时器是一种用连续打点记录运动物体在相同时间内位移的仪器。它使用交流电源,工作电压是4~6 V。当电源的频率为50 Hz时,它每隔0.02 s打一个点。
②电磁打点计时器的构造如图所示。
③工作原理:电磁打点计时器是利用电流的磁效应打点计时的仪器。当打点计时器的线圈中通入交变电流时,线圈将产生磁场,由于电流是周期性变化的,所以线圈产生的磁场也是周期性变化的,振片位于磁场中被磁化,相当于条形磁铁,振针所在一端为一个磁极,其磁性随时间做周期性变化。这样,振片的这一端受永久磁铁的作用而上下运动,振片就这样做周期性振动,每次向下运动时带动振针在纸带上打下一个点,打点的时间就是振片的振动周期,等于交变电流的周期。交流电频率为50 Hz时,它每隔0.02 s打一个点,则纸带上相邻两点间的时间也是0.02 s。