3电磁打点计时器的调整及相关实验研究 讲义
实验:打点计时器原理及使用方法
电火花打点计时器
正负脉冲输 出
墨粉纸 盘
纸盘轴
脉冲输 出开关
电源插 头
放电针
构造:电源插头、脉冲输出 开关、正负脉冲输出、放电 针、墨粉纸盘、纸盘轴。 原理:脉冲电流经放电针、 墨粉纸盘到纸盘轴,产生火 花放电,蒸发墨粉落在纸带 上,频率50Hz、周期0.02s 用途:计时 注意事项:交流、电压220V, 先通电等待1~2s后拖动纸 带或释放物体、先切断脉冲 输出开关后拾取纸带。
打点计时器原理及使用方法ຫໍສະໝຸດ 针 振片 线圈 接线柱底座
限位孔 定位轴 永久磁铁
电磁打点计时器构造和原理 构造:接线柱、线圈、振片、振针、永久磁铁、复写 纸片、限位孔、定位轴 原理:电磁铁与永久磁铁相互作用,频率50Hz、周期
0.02s 用途:计时 注意事项:交流、电压6V,先通电等待1~2s后拖动纸 带或释放物体、先切断电源后拾取纸带
打点计时器使用步骤
1.把打点计时器固定在实验桌上, 连接电源。 2.把纸带穿过限位孔,复写纸压在纸带上(纸带在下 复写纸在上! ) 3.先通电等待1~2s,后拖动或释放物体,纸带上就打 出一行小点。(先通电后纸带动!) 4.先切断电源,后取下纸带(先断电后取带!) 5.再取2~3条纸带,重复2~4步2~3次 6.选取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,这些点划分出来的间隔 数是多少?由此计算出纸带从第一个点到第n个点 的时间。
7.用刻度尺测量距离,记录数据(原始数据最珍贵!), 保留纸带。
8.整理实验器材。
打点计时器实验步骤及其操作总结
打点计时器实验步骤及其操作总结篇一:嘿,朋友!你知道吗?打点计时器这个玩意儿在物理实验里可重要啦!今天我就来和你好好唠唠它的实验步骤和操作那些事儿。
咱先来说说准备工作,就好像你要出门旅行得先收拾好行李一样。
你得把打点计时器固定在桌子边上,让它稳稳当当的,可别一晃悠就掉下去,那可就麻烦啦!然后把纸带穿过限位孔,平平整整的,这就好比给纸带铺好了一条专属的小路。
还有啊,别忘了把电源接好,这电源就像是它的动力源泉,没了电源,打点计时器可不就“罢工”啦?准备工作做好了,接下来就是正式操作啦!启动电源,这时候打点计时器就像一个勤劳的小蜜蜂,“哒哒哒”地开始工作啦。
你难道不好奇它是怎么打出那些小点的吗?就好像在纸上种下了一颗颗有规律的“种子”。
在实验过程中,你得时刻盯着纸带,看看那些点打得是不是均匀。
要是不均匀,那可就得找找原因啦,是纸带没放好?还是电源出了问题?这就好比你在路上开车,发现车跑偏了,不得赶紧找找是方向盘的问题还是轮胎的问题嘛!还有哦,操作的时候要小心谨慎,千万别手抖把仪器碰倒了。
这就跟你小心翼翼地端着一碗刚出锅的热汤一样,一个不小心,“哗啦”一下全洒了,前功尽弃!做完实验,可别着急收拾东西走人。
得好好分析那些打出来的点,计算时间间隔、测量位移,这可需要你的耐心和细心。
这就像是在一堆沙子里找金子,得仔细甄别才行。
你说,这打点计时器的实验是不是挺有意思的?虽然过程中可能会遇到各种小麻烦,但只要我们认真对待,不就都能解决嘛!我觉得啊,打点计时器的实验虽然有点复杂,但只要我们按照步骤一步一步来,细心操作,就能从中学到好多知识,感受到物理的奇妙和乐趣!这就像爬山一样,过程可能辛苦,但当你站在山顶俯瞰美景的时候,一切都值得啦!篇二:嘿,朋友!你知道吗?打点计时器这个玩意儿在物理实验里可太重要啦!今天就让我来给你好好讲讲它的实验步骤和操作要点。
咱先来说说准备工作。
就好比你要出门旅行,得先把行李收拾好不是?那做这个实验呢,首先得把打点计时器固定在桌子上,这就像是给咱们的“主角”找个安稳的“家”。
电磁打点计时器使用及运动学实验研究
实验项目一电磁打点计时器使用及运动学实验研究 [实验目的]1、练习使用打点计时器。
2、利用打上点的纸带研究物体的运动情况。
3、根据记录匀变速直线运动的纸带求加速度和即时速度4、验证物体在做自由落体运动时机械能守恒。
[实验器材]打点计时器一个,纸带数条,6V低压交流电源一个,导线若干,刻度尺一把,天平及砝码一套,铁架台一个,重物一个,夹子一个。
[预习思考题]1.打点计时器应接交变电流,工作电压范围是多少?2.打点计时器是一种什么仪器?当电源频率为50Hz时,每打两点的时间间隔为多少?频率是100Hz时,时间是多少?3.纸带上记录了物体运动过程中什么物理量?能间接得到哪些物理量?4.根据纸带怎样判断物体的运动情况?[仪器简介]打点计时器主要由线圈、永磁铁、振动片、振针组成。
当线圈中通以交变电流时,线圈中产生交变的磁场,使振动片振动,带动振针振动,在纸带上打下点。
振针振动的频率与交变电流的频率相等。
1.打点计时器应接交变电流,工作电压为4~6V。
2.打点计时器是一种计时仪器。
当电源频率为50Hz时,每打两点的时间间隔为0.02s。
注意:频率不是50Hz时,时间不是0.02s。
T=1/f。
3.纸带上记录了物体运动的时间和位移。
4.根据纸带可判断物体的运动情况。
由于纸带上每两点间的时间间隔为0.02s,通过比较两点间位移可大致判断出物体的运动情况。
[实验内容](一)练习使用打点计时器具体操作如下:1.把打点计时器固定在桌子上,纸带穿过限位孔,把复写纸片套在定位轴上,并且压在纸带上面。
2.把打点计时器的两个接线柱用导线分别接到6V的低压交流电源的两个接线柱上。
3.打开电源开关,用手水平地拉动纸带,纸带就被打上一列小点。
4.取下纸带,从能看得清的点数起,纸带上共有多少个点?如果共有N个点的话,那么,点子的间隔数为(N-1)个,用t=0.02s(N-1)计算一下,这端纸带记录的时间是多长?5.用刻度尺测量一下,从开始计时的点起到最后一个点间的距离s是多少?6.利用公式S/T计算一下纸带运动的平均速度。
电磁打点计时器的原理及维修
电磁打点计时器的维修
3.纸带上打不着点 可能原因:①打点振针离底座基板太高,②
单面复写纸放错了复写面或未到位 处理办法: ①适当调节振针尖到基板的距离,
一般为4毫米, ②单面复写纸放正确复写面 或把复写纸片定位轴推到位。
电磁打点计时器的维修
3.打点出现“双点”和“短线” 出现双点是因为振针距基板太近,应调节至
距离为4mm为宜。当距离为1mm时,出现 双点的概率为80℅ 出现短线的原因是纸带的速度太快,在振针 与纸带接触的极短时间内,纸带的位移较 大,出现短线。纸带的速度应不超过4m/s
一.电磁打点计时器的调节
①把打点计时器接入50Hz、6V的正弦交流电源,让打 点计时器开始工作,观察振动片的振动是否均匀。如 果振动不均匀,可调节振动片的调节螺母,直到打点 均匀有力,声音清晰、不拖尾巴。表示打点计时器已 能正常工作。
②给打点计时器装上复写纸片,移动复写纸的转轴, 使复写纸压入压纸框架下;从纸带限位孔穿入纸带, 经复写纸下从另一限位孔穿出。
接线柱的金属接线片, ③更换或重新绕制线圈
电磁打点计时器的维修
2.振动片振动轻微 可能原因:①电压太低,②振动片固有频率
与交流电频率不一致,③紧固螺丝拧得太 紧或太松 处理办法: ①适当调高电压, ②松开紧固螺 丝调节振动片的长度, ③调节紧固螺丝松 紧程度直到打点声音均匀、打点有力、振 幅最大。
打点计时器的构造
永久
பைடு நூலகம்
限位孔
固 紧
振动 磁铁 片
螺
丝
压纸框 架
线圈
复写纸 定位轴
接线 柱
振针
打点计时器的原理
N
~
SN
SN
S
工作原理:当线圈通以50Hz的交流电时,线圈产生的交变磁场使振动
打点计时器
实验目的
实验目的
1、研究自由落体运动的特性。 2、实验研究匀变速运动相邻两点的距离差满足 s(m)-s(n)=(m-n)aT2。 3、计算匀变速运动中某点瞬时速度。
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一、运动与计时互相干扰的排除
1.运动与计时互相干扰
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,在运动物体拖动的纸带 上,以50赫兹频率打点。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。
电火花
电火花计时器(7张)
电火花打点计时器的计时原理与电磁打点计时器相同,不过在纸带上打点的不是振针和复写纸,而是电火花 和墨粉,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,当电源频率为50Hz时,它每隔0.02s打一次点。
高一电磁打点计时器知识点
高一电磁打点计时器知识点电磁打点计时器是一种常见的计时器,通过利用电磁原理实现准确的时间计量。
它在许多领域中广泛应用,如实验室研究、工业生产以及体育比赛等。
本文将介绍高一学生在学习电磁打点计时器相关知识时需要了解的一些基本概念和原理。
1. 什么是电磁打点计时器?电磁打点计时器,又被称为电磁计时器,是一种通过电磁震荡实现准确计时的技术装置。
其基本原理是利用电磁铁产生的磁场吸引打点子,打点子在吸引力作用下运动,通过计数单位时间内打点子的次数来计算时间。
2. 电磁打点计时器的构成和工作原理电磁打点计时器包括主控制装置、电磁铁、打点子以及计时装置等。
主控制装置提供稳定的电流,通过电磁铁产生的磁场吸引打点子,打点子随之移动,并通过计时装置记录单位时间内的打点次数,从而完成计时任务。
3. 电磁打点计时器的优点和应用领域电磁打点计时器具有计时准确、精度高、稳定性好等优点。
它广泛应用于实验室研究中的时间测量、工业生产中的生产速度控制、体育比赛中的计时等场合。
其可靠性和稳定性使得电磁打点计时器成为许多领域的必备工具。
4. 电磁打点计时器的注意事项在使用电磁打点计时器时,需要注意以下几点:(1)保持电磁打点计时器的清洁和干燥,避免灰尘或湿气进入影响正常工作;(2)正确连接电源,遵循正确的操作步骤和安全规范,避免电路短路或其他故障;(3)定期维护和保养电磁打点计时器,及时更换损坏的配件,确保其正常运行。
结语电磁打点计时器是一种基于电磁原理的计时装置,在许多领域中发挥着重要的作用。
了解电磁打点计时器的构成、工作原理以及应用注意事项对于高一学生来说是非常重要的。
它不仅帮助我们更好地理解电磁原理,在实验和观察中也能提供准确的计时结果。
通过学习和应用电磁打点计时器,我们可以进一步拓宽我们的科学知识和实验技能,为未来的学习和研究打下坚实的基础。
电磁打点计时器的工作预案
一、目的为确保电磁打点计时器在使用过程中的正常运行,提高实验教学质量,特制定本工作预案。
二、适用范围本预案适用于电磁打点计时器在实验教学、演示实验和科研实验中的使用。
三、工作职责1. 实验教师:负责电磁打点计时器的日常维护、保养和使用指导。
2. 实验室管理员:负责电磁打点计时器的采购、验收、存放和管理。
3. 学生:遵守实验操作规程,正确使用电磁打点计时器。
四、工作流程1. 电磁打点计时器的验收(1)采购部门将电磁打点计时器送至实验室,实验室管理员进行验收。
(2)验收内容包括:设备外观、功能、配件齐全、说明书等。
(3)验收合格后,由实验室管理员填写验收报告,并将设备存放在指定位置。
2. 电磁打点计时器的使用(1)实验教师向学生讲解电磁打点计时器的原理、操作方法和注意事项。
(2)学生按照实验要求,正确连接电磁打点计时器、实验器材和电源。
(3)实验过程中,学生严格遵守操作规程,确保实验安全。
3. 电磁打点计时器的维护与保养(1)实验结束后,学生应将电磁打点计时器清洁干净,放回原位。
(2)实验教师定期检查电磁打点计时器的运行状态,发现问题及时上报实验室管理员。
(3)实验室管理员根据设备使用情况,定期对电磁打点计时器进行保养,确保设备正常运行。
4. 电磁打点计时器的故障处理(1)实验过程中,若发现电磁打点计时器出现故障,学生应立即停止实验,并告知实验教师。
(2)实验教师根据故障情况,采取以下措施:① 若故障可自行排除,指导学生进行故障排除;② 若故障无法自行排除,通知实验室管理员进行维修。
(3)实验室管理员在接到故障通知后,及时进行维修,确保设备尽快恢复正常。
五、应急预案1. 电磁打点计时器发生故障,影响实验进行时,实验教师应立即调整实验方案,确保实验顺利进行。
2. 若实验室管理员无法在短时间内修复故障设备,实验教师可向学校申请更换备用设备。
3. 若备用设备无法满足实验需求,实验教师可向学校申请延期实验或调整实验时间。
电磁打点计时器知识点
电磁打点计时器知识点
电磁打点计时器是一种常用的计时装置,它利用电磁原理来实
现精确的计时功能。
在工业生产、科研实验和日常生活中都有广泛
的应用。
下面将介绍一些关于电磁打点计时器的知识点。
1. 原理,电磁打点计时器的工作原理是利用电磁铁的吸引力来
控制计时装置的运转。
当电流通过电磁铁时,产生的磁场会吸引铁芯,使其运动,从而触发计时器的计时装置。
通过控制电流的通断,可以精确地控制计时器的计时过程。
2. 结构,电磁打点计时器通常由电磁铁、铁芯、计时装置和控
制电路等部件组成。
电磁铁和铁芯构成了控制装置,而计时装置则
用于记录计时过程。
控制电路则用于控制电流的通断,从而实现计
时器的启动和停止。
3. 应用,电磁打点计时器广泛应用于实验室、工厂和家庭中。
在实验室中,它常用于记录化学反应的时间、测量物体的速度等;
在工厂中,它常用于控制生产线的运转时间、机器设备的工作时间等;在家庭中,它常用于厨房计时、运动训练等方面。
4. 精度,电磁打点计时器通常具有较高的计时精度,可以实现毫秒甚至微秒级的计时。
这使得它在需要精确计时的场合下具有重要的应用价值。
总之,电磁打点计时器是一种具有重要应用价值的计时装置,它利用电磁原理实现精确的计时功能,在实验室、工厂和家庭中都有着广泛的应用。
通过了解其工作原理、结构和应用特点,可以更好地掌握和运用这一技术。
讲义 - 打点计时器
龙文教育学科教师辅导讲义教师:______ 学生:______ 时间:_____年_____月____日____段1、打点计时器的原理构造(如图)实验原理:(1)电磁打点计时器:它是利用电磁感应原理打点计时的一种仪器,当通过4—6V低压交流电时,在线圈和永久磁铁的作用下,振片便上下振动起来,位于振片一端的振针就跟着上下振动而打点,这时,如果纸带运动,振针就在纸带上打出一系列点,当交流电源频率为50Hz时,它每隔0.02s打一点,即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔为0.02s。
(2)电火花计时器:它是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器。
当接通220V交流电源,按下脉冲输出开关时,计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴,产生火花放电,于是在运动纸带上就打出一系列点迹。
当电源频率为50Hz时,它也是每隔0.02s打一次点,即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是0.02s。
电火花计时器工作时,纸带运动时受到的阻力小,比电磁打点计时器实验误差小。
打在纸带上的点,记录了纸带运动的时间,如果把纸带跟物体连在一起,纸带上的点就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置。
2、带分析物体的运动情况并能计算平均速度。
(1)在纸带上相邻两点间的时间间隔均为0.02s(电源频率为50Hz),所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度很小。
(2)根据v=△x/△t,求出在任意两点间的平均速度,这里△x可以用直尺测量出两点间的距离,△t为两点间的时间间隔数与0.02s的乘积。
这里必须明确所求的是哪两点之间的平均速度。
3、粗略计算瞬时速度。
某点E的瞬时速度可以粗略地由包含E点在内的两点间的平均速度来表示。
如图1.4-1,v E≈v DG,或v E=v DF。
说明:在粗略计算E点的瞬时速度时,可利用公式v=△x/△t来求解,但须注意的是,如果取离E点越接近的两点来求平均速度,这个平均速度越接近E点的瞬时速度,但是距离太小会使测量误差增大,应该根据实际情况选取这两个点。
电磁打点计时器的调整
电磁打点计时器的调整
马艳华
【期刊名称】《物理通报》
【年(卷),期】2004(000)008
【摘要】电磁打点计时器是研究物体运动规律时经常要用到的实验仪器.在实验过程中,学生反映经常会出现“打点不清、打点无规律”等问题.因此,学会调整打点计时器是正确使用的前提,本文针对打点计时器的调整等问题进行分析,以供广大师生参考。
【总页数】1页(P47)
【作者】马艳华
【作者单位】河北师范大学物理学院,河北,石家庄,050016
【正文语种】中文
【中图分类】G633.7
【相关文献】
1.电磁打点计时器调整的新方法 [J], 高闯;魏薇
2.谈谈电磁打点计时器的几个问题 [J], 黄利华
3.关于电磁打点计时器工作电压的商榷 [J], 聂月明;陈健梅;唐定太
4.电火花计时器与电磁打点计时器的比较 [J], 欧丽华
5.电火花计时器与电磁打点计时器的比较 [J], 欧丽华
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《专题分析》优秀教案
高中物理实验专题研究一沈阳市第四中学闫诚实电磁打点计时器的使用及运动学实验的研究一、实验目的1.了解电磁打点计时器的构造和使用方法;2.学会检查及调整电磁打点计时器的方法;3.掌握从电磁打点计时器的纸带记录得出实验数据的方法;4.学会利用电磁打点计时器判断物体是否做匀变速直线运动;5.掌握使用电磁打点计时器测定匀变速直线运动的加速度的方法。
二、实验器材电磁打点计时器,纸带,复写纸片,毫米刻度尺,导线两根,低压交流电源,一端附有滑轮的长木板,小车,细绳,钩码,刻度尺,导线,电源。
三、电磁打点计时器简介电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,工作电压为交流4V-6V。
当电源的频率是50 H时,它每隔002 打一次点。
电磁打点计时器是应用电磁原理制成的。
图8-1是它的工作原理图。
通电以前,把纸带穿过打点计时器上的限位孔,再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面。
然后把线圈与50 H,4V - 6V的交流电源接通。
这时,振片被磁化,在永久磁铁的磁场力作用下振动起来。
位于振片一端的振针就跟着上下振动起来。
这时,如果纸带运动,振针就会击打纸带,并通过复写纸在纸带上打出一列小点。
电磁打点计时器,打点时间间隔是002 ,因此,打在纸带上的点,记录了纸带运动的时间。
如果把纸带跟运动物体连接在一起,纸带上的点迹就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置。
研究纸带上的点迹之间的间隔,就可以了解运动物体在不同时间里发生的位移,从而了解物体运动的情况。
四、实验内容(一)练习使用电磁打点计时器1.实验步骤(1)把电磁打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过两个限位孔,把复写纸片套在定位轮上,并且压在纸带上面。
(2)在电磁打点计时器的两个接线柱上分别接上导线,两根导线的另外一端分别接至4V-6V的低压交流电源的两个接线柱上。
(3)打开电源开关,用手水平地拉动纸带,纸带上就会打上一列小点。
(4)取下纸带,从能看得清的某个点开始,数一数纸带上共有多少个点。
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电磁打点计时器的调整及其相关实验研究讲义地点:C517一、教学目的1.了解电磁打点计时器和示波器的结构、原理。
2.学会检验、调整电磁打点计时器的方法。
3.掌握处理电磁打点计时器纸带数据的方法。
4.掌握用电磁打点计时器进行“研究匀变速运动规律”的实验方法。
二、实验器材J0203型电磁打点计时器及其附件,6V交流电源,示波器,起子、纸带,J2108型斜面小车,砝码(钩码)。
三、思考题回顾或查阅资料熟悉中学物理教学中与电磁打点计时器有关的实验,了解电磁打点计时器的结构、原理和使用注意事项,了解示波器的使用方法,以及处理纸带的方法,并思考以下问题。
1.电磁打点计时器是中学物理实验中的一种基本仪器,它的基本功能是什么?它的工作原理是什么?2.电磁打点计时器的工作状态是否正常,通常从哪几个方面来评价?请设计实验方案检验打点计时器工作是否正常。
3.在中学物理教学中有哪些实验应用了电磁打点计时器?4.以“研究匀变速直线运动”为例,设计实验方案(说明实验器材、实验步骤,以及实验注意事项等)。
5.纸带处理的方法有哪些?有哪些注意事项。
三、实验内容(一)电磁打点计时器的结构与工作原理1.结构J0203型电磁打点计时器的构造如图所示,胶木底板上有一个线圈,线圈两端与电源接线柱相接。
永久磁钢上的两块磁极片,3是钢质振动片,它位于两磁极片的间隙中间并穿过线圈,其一端由调整螺丝固定在底板小台上,另一端悬着,悬端装有打点针。
纸带穿过限位孔紧贴打点基板,圆形复写纸装在螺钉上,压在纸带上,压纸框架压在复写纸上。
2.工作原理打点计时器线圈接上6V交流电源后,成为一个通电螺线管,产生交变磁场,并使振动片磁化为一个薄的磁性交变的条形磁铁。
振动片因此受到永久磁铁磁场的交变力作用而作周期振动。
当振动片悬端向打点基板运动,使打点针与基板的复写纸撞击后,在纸带上就打下了一个点。
通入的交流电变化一个周期,打点器就打下一个点。
J0203型打点器用6V交流市电,电源频率为50Hz,即周期为0.02秒。
用这种打点器打出的实验纸带,除起始点外,每相邻两点间的时间间隔为0.02秒。
(二)电磁打点计时器的检验与调整实验电磁打点计时器工作状态是否正常,通常从三个方面来评价:打点频率的稳定性(等时性)、打点质量、打点器给纸带的阻力的大小。
电磁打点计时器的检验和调整也可以从这三个方面来进行。
●打点频率的稳定性检验与调整评价打点器工作是否正常的三个方面是互有联系、互有影响的,但打点等时性差对纸带质量、实验结果的影响最大。
打点等时性可以根据匀变速直线运动规律和自由落体运动规律来检验,也可以用下述方法检验。
(1)用示波器检验按图连接电路。
用导线将电磁打点计时器的振动片和打点基板(限位板)分别接在示波器的“Y输入”和“地”的接线柱上。
接通示波器的电源,待其正常工作后,当打点器不打点(打点针不接触基板)时,电路断开,“Y输入”端因感应有50Hz交变电流,在示波器屏幕上就出现50Hz的正弦波形;当打点器打点(打点针接触基板)时,示波器的“Y输入”端短路,感应电压不能输入示波器,此时示波器屏幕上只出现一条水平线。
打点器工作时,每个打点周期里打点针都要瞬时地接触打点基板,因此示波器“Y输入”端的感应电压也是周期性地瞬时为零,这样屏幕上就出现一条有缺口的正弦波形。
【问题1】你认为应如何根据示波器的图像分析打点计时器工作是否正常呢?_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ (2)打点频率稳定性的调整①造成打点频率不稳定的一些原因我们知道,振动片除了受到一个永久磁铁所给的随电源的交变周期而周期性变化的磁力作用外,还受到一个打点基板所给的周期性的“瞬时”反作用力;只有当两个力的合力是与交变磁力相似的交变力、或是一个变化周期稳定的周期性变化的力,振动片的振动频率才会稳定、才会与电源频率相同。
要做到这一点就要求打点器各部件的参数,如永久磁钢的磁场强度、两磁极片间距、线圈匝数、振动片的弹性系数和长度等等,都要很好地匹配。
一般来说,仪器厂在设计制造时各部件的结构及参数都匹配好了,但之后由于种种原因可能造成打点频率不稳定。
常见的原因有下述几种:一些固定部件移位,特别是由于安装不好或固定螺钉松动而使振动片“移位”;振动片的固有频率发生了变化或与电源频率不一致了,固有频率的变化主要是有效振动长度的变化;打点针过长或打歪、损坏等。
一般情况下,调整打点器使之打点频率稳定主要是要解决上述问题。
②打点频率的调整在固定部件完好、位置正常、打点针无损的情况下,调整打点频率主要是调整振动片的固有振动频率和打点针长度(即打点针与基板的间距)。
一般来说,振动片的弹性系数,即振动片上冲压的V形槽最好不要改变,因此,调整振动片的固有频率,主要是调整振动片的有效振动长度。
比较简便的调整方法是:①移走纸带和复写纸,缩短打点针的长度;②松开固定螺钉,稍微改变振动片的长度(振动片缩短1mm,其固有频率约增加1Hz),旋紧螺钉,重复这一步骤,使振动片悬端振动幅度最大为止;③逐步增长打点针长度,并作适当的比较、微调,使打点针打在基板上的声音很清脆。
固定螺钉的松紧程度会影响有效振动长度,因此,每次调试时都应把它旋紧。
但是,有时为了快捷地调整打点频率,上述第②步可直接通过调节固定螺钉的松紧程度而使振动片振幅最大。
固定螺钉共有两个,调节时应保持离打点针远的一个螺钉旋紧不动而改变另一个螺钉的松紧。
上述调整方法如果能将打点器按上图所示连接,通过示波器进行监视,使电压波形在一个周期里出现一个缺口,则调整更可靠。
●打点质量的检验及调整打点质量的好坏直接影响对纸带数据的测量及测量误差。
按打点器的技术要求,当纸带的移动速度小于或等于3m/s时,纸带上点子的长度不允许超过0.3mm,点需清晰可辨。
打出的点子质量差通常主要表现在五个方面:①点子拖长(称拖尾);②靠得很近的双点(称重点);③漏点;④点过粗;⑤点过淡。
在打点器打点频率已经调整好的情况下,出现①、②的原因主要是打点针长了些(与基板近了些),只需将打点针稍微缩短些。
如果在调整打点频率时用示波器监视,只要使X增益增大些,从波形上就可发现(在扫描迹线上的“点”拖长或出现“双点”),在调整打点频率时就可克服。
出现③的原因主要是打点针短了些,只需将打点针稍微放长些。
出现④的原因主要是打点针太钝,应稍磨尖些。
出现⑤的原因主要是打点针短了些或复写纸复印效果差,应将打点针稍微放长些,将复写纸移动一下或换新的复写纸。
在上述调整过程中,若改变了打点针的长度,应再打一条纸带看一下效果,当然,最好如上图那样,在示波器监视下调整。
●打点阻力大小的检验和调整按打点器的技术要求,当打点器正常工作时,纸带通过打点器时受到的平均阻力应不大于3克力。
检验纸带所受的阻力可用与“验证牛顿第二定律”相似的实验方法或用“用落体法测重力加速度”的实验结果来判断(方法略)。
打点频率调整好后,如果纸带受到的阻力太大,一般情况下主要有两个原因:①压纸框架压得太紧;②打点针尖过于尖锐。
对于①可调节框架上的螺钉,使之压得松一些,只要复写纸能随着纸带的移动而稍微转动就行;对于②可用细砂纸磨一下针尖(但也不要使针尖太钝)。
(三)研究匀变速直线运动的实验1.实验目的_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 2.实验器材与装置_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 【问题2】实验装置中斜面木板是否水平对实验结果是否有影响?__________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3.操作步骤及注意事项4.数据处理要求通过对纸带数据的分析处理,可以对匀加速直线运动作如下研究:【问题3】如何判断小车是否作匀加速直线运动?有几种方法,分别说明如何判断?【问题4】如果小车做的是匀加速直线运动,那么,如何求匀加速直线运动的加速度的大小,有几种方法?。