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高中物理必修一打點計時器詳解:兩種類型、工作原理與電壓解析

2025-12-03 16:31:21輔導探討0

在高中階段的時候,我們所接觸到的打點計時器存在著兩種,其中一種被稱作是電磁打點計時器,另外一種被叫做電火花打點計時器,接下來我們會對它們分別予以介紹。byJ物理好資源網(原物理ok網)

電磁打點計時器byJ物理好資源網(原物理ok網)

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電磁打點計時器,這是一種使用交變電源的計時儀器,其工作電壓約為8V,它能夠依照相同的時間間隔,在紙帶上連續打點。當電源頻率是50Hz時,每隔0.02s打一次點。要是把紙帶和運動的物體連在一起,那么紙帶上各點之間的距離就表示相應時間間隔中物體的位移大小。依據這些點的位置,我們能夠了解物體運動的情況。byJ物理好資源網(原物理ok網)

在人教版往昔的教材里頭,工作電壓所記載的是6V以下,多數參考書籍一般而言為4 - 6V,也存在寫6 - 8V的情況。然而新教材里確切地改成了8V高中物理必修一打點計時器,還請同學們以此為標準。不論工作電壓轉變為多少,我們發覺它一直是個小電壓,緣由在于和結構之中的線圈有聯系。這個線圈便是初中物理學過的通電螺線管,線圈乃是由細銅絲纏繞制成,電壓過高會致使線圈被燒壞。byJ物理好資源網(原物理ok網)

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把螺線管接上電源,電流方向就如同上面所展示的那樣。依據右手螺旋定則來判斷,在這個時候,螺線管的左端呈現為N極,右端呈現為S極,穿過螺線管的振動片會被磁化,其右端變成S極,和磁極片,也就是永久磁鐵,由于存在同性相斥、異性相吸的原理,振針會朝著上方運動,從而遠離復寫紙。byJ物理好資源網(原物理ok網)

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當螺線管里電流方向發生改變,電流方向呈現如上圖所示的情況。依據右手螺旋定則所示,在這種情況下,螺線管的左端成為S極,而其右端變為N極制度大全,穿過螺線管的振動片被磁化之后,振動片的右端成為N極,基于磁極片也就是永久磁鐵,因同性相斥、異性相吸的原理,致使振針朝著下方運動,在運動過程中撞擊復寫紙并在紙帶上留下點跡。byJ物理好資源網(原物理ok網)

在知曉了上述原理的情況之下,我國所使用的家用交流電,其具備著頻率為50赫茲這樣一種特性,這意味著交流電的方向,在一秒鐘的時長之內會發生50次的改變,如此一來,每一次打出的兩個點之間,其所存在的那個時間間隔 。byJ物理好資源網(原物理ok網)

。這就是電磁打點計時器的計時原理。byJ物理好資源網(原物理ok網)

電火花打點計時器byJ物理好資源網(原物理ok網)

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電火花打點計時器,得以利用火花放電在紙帶上打出墨點,進而顯出點跡,其借助的是火花放電,火花放電能夠擊穿8mm的空氣,而這需要很大能量,所以電火花打點計時器所使用的電壓是220V的交流電,其包含的工作原理所涉及的內容超出高中知識范圍高中物理必修一打點計時器,這里就不講了。byJ物理好資源網(原物理ok網)

電磁打點計時器工作時,紙帶與振針存在摩擦,紙帶與復寫紙有摩擦,紙帶與限位孔也是有摩擦的,此種情況下它相對電火花打點計時器誤差較大,故而在新版教材里基本不存在使用它的情形,等到后面講題過程中碰到相關具體內容時會予以詳細講解。byJ物理好資源網(原物理ok網)

實驗byJ物理好資源網(原物理ok網)

練習使用打點計時器byJ物理好資源網(原物理ok網)

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使用兩條紙帶,把墨粉紙盤夾在中間,其目的在于,利用紙帶的摩擦力,讓墨粉紙盤轉動,進而使每個打出的點都清晰 。byJ物理好資源網(原物理ok網)

1. 了解打點計時器的構造,然后把它固定好。byJ物理好資源網(原物理ok網)

2. 安裝紙帶。byJ物理好資源網(原物理ok網)

一開始,開啟電源,接著呢,以手作水平方向拉動紙帶,隨后那紙帶上就會打出一行小點了,之后呢,把電源關閉 。byJ物理好資源網(原物理ok網)

取下紙帶,從能看清的某個起始點開始,往后數出若干個點,比如數出n個,算出紙帶從起始點到第n個點的運動時間t。byJ物理好資源網(原物理ok網)

測量前,自行設計一個表格,用于記錄時間以及位移,之后用刻度尺去測量從起始點到第n個點的位移x 。byJ物理好資源網(原物理ok網)

總結byJ物理好資源網(原物理ok網)

電磁打點計時器byJ物理好資源網(原物理ok網)

電火花打點計時器byJ物理好資源網(原物理ok網)

原理byJ物理好資源網(原物理ok網)

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振針撞擊復寫紙在紙帶上留下點跡byJ物理好資源網(原物理ok網)

利用火花放電使墨粉在紙帶上打出墨點而顯出點跡byJ物理好資源網(原物理ok網)

輸入電壓byJ物理好資源網(原物理ok網)

8V 交流電byJ物理好資源網(原物理ok網)

220V 交流電byJ物理好資源網(原物理ok網)

頻率byJ物理好資源網(原物理ok網)

50 HzbyJ物理好資源網(原物理ok網)

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周期byJ物理好資源網(原物理ok網)

每隔0.02s打一個點byJ物理好資源網(原物理ok網)

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