第2节 匀变速直线运动的实验探究
1.电磁打点计时器
(1)用途:计时仪器,它通过在纸带上留下的一系列小点,既记录了时间,又记录了相应的位移。
(2)使用电源:4~6 V低压交流电源。
(3)打点频率:频率为50 Hz,打点时间间隔为0.02 s。
(4)工作原理:利用电流的磁效应原理打点计时。
(5)构造:线圈、永久磁铁、振片、振针、限位孔等。如图所示。
电磁打点计时器
电磁打点计时器使用低压交流电源工作,想一想能不能使用直流电源,为什么?开启电源打点完毕后要及时关闭电源,这样做有什么好处?
提示:从打点计时器工作原理中可知,它是靠电流方向的改变来改变磁铁的磁场方向,从而促使振动片上下振动的,并且振动片的振动周期与电源的电流变化周期一致。假设使用直流电源,电流方向不变,则线圈中的磁场方向就不会发生变化,振片就不会带动振针上下振动而打点。因此,不能使用直流电源。打点计时器是按间歇工作设计的,长期工作可能会因线圈发热而损坏。
2.电火花打点计时器
(1)用途:与电磁打点计时器相同。
(2)使用电源:220 V交流电源。
(3)打点频率:频率为50 Hz,打点时间间隔为0.02 s。
(4)工作原理:利用电火花打点计时。
(5)构造:脉冲输出开关,正、负脉冲输出插座,墨粉纸盘,纸盘轴等。如图所示。
电火花打点计时器
3.频闪照相法及其应用
频闪照相法与打点计时器记录的信息相比,频闪灯的闪光频率相当于打点计时器交变电源的频率,而相同时间出现的影像则相当于打点计时器打出的点。因此,运动物体的频闪照片既记录了物体运动的时间信息,又记录了物体运动的位移信息。利用频闪照片研究物体运动规律的方法,与利用纸带研究物体运动规律的方法是相同的。
探究一 实验探究物体的运动性质