生原因出在用手打点时的时间间隔不能严格相等,要是有一台打点时间间隔严格相等的仪器问题就可以解决了.

新课教学

师我们今天要介绍的打点计时器就是可以精确记录时间间隔和位移的仪器.

一 电磁打点计时器

布置学生阅读打点计时器的说明书明确打点计时器的结构,个部分的名称,工作原理及使用方法.

师总结电磁打点计时器是一种使用交流电的计时仪器.工作电压为4-6V.当电频率为50Hz时, 打点计时器每隔0.02s打一个点.通电前把纸带穿过限位孔并压在复写纸的下面.通电时,线圈产生的交变磁场使振动片磁化,振动片的一端位于永久磁铁的磁场中,由于振动片的磁极随着电流方向的改变而不断变化,在永久磁铁的作用下,振动片将上下振动.其振动周期与线圈中交流电的周期一致,即为0.02s.如果纸带运动振动片一端的振针就会在纸带上打出一系列的点.

思考电磁打点计时器用低压交流电工作,能不能用直流电呢,为什么?

师总结电磁打点计时器的工作原理是靠交流电的方向改变改变电磁铁的磁极方向,从而使振动片上下振动的,且振动片的频率与交流电的频率一致.若使用50Hz的交流电打点周期正好是频率的倒数为0.02s.若使用直流电振动片将无法振动, 打点计时器将打不出点!

二 电火花打点计时器

布置学生阅读打点计时器的说明书明确打点计时器的结构,个部分的名称,工作原理及使用方法.

师总结电火花打点计时器可以代替电磁打点计时器使用.与电磁打点计时器不同的是电火花打点计时器的工作电压是220V的交流电.使用时将电插头直接插在交流220V插座内就可以了.点火花打点计时器用墨粉和电火花打点.墨粉盘夹在两条纸带之间,当按下脉冲输出开关时会产生高温电火花,高温电火花可以使墨粉汽化在纸带上.当输入交流电的频率是50Hz时,电火花打点计时器也每隔0.02s打一个点.实验是纸带的两面可以重复使用,注意降低实验成本.

思考1从原理上讲两种打点计时器哪中误差更小,为什么?

学生讨论

师总结电磁打点计时器使用时阻力较大阻力包括振针和纸带间的摩擦以及限位孔和纸带间的摩擦.而电火花打点计时器在使用过程中阻力极小,这极小的阻力自纸带运动的本身而不是打点时产生的,因而系统误差较小.同时电火花打点计时器操作简易,安全可靠.

思考2 打点计时器能记录哪些信息?

生时间(时间间隔)和位移

三 练习使用打点计时器

学生自主阅读教材中的实验步骤提示教师指导学生练习使用打点计时器并引导学生思考下列问题

问题1. 电磁打点计时器中怎样安放复写纸和纸带?

师总结将复写纸套在复写纸定位销上,推动调节片可以调节复写纸位置.将纸带从复写纸圆片下穿过即可.

问题2. 振针打的点不清晰或打不出点可能有哪些情况?怎样调节?

师总结 1.可能是复写纸该换新的了

2.可能是振动片的振动幅度太小了,可以调节振动片的位置

3.可检查压纸框的位置是否升高而阻碍了振动片使振针打不到纸带上,可将压纸框向下调节到原的位置