电磁打点计时器和电火花打点计时器的分析比较
电火花打点计时器及电磁打点计时器的正确使用(精简版)
电火花打点计时器及电磁打点计时器的正确使用
图一为电火花打点计时器，图二为电磁打点计时器
电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，其工作电压是4~6V，电源的频率是50Hz，它每隔0.02s打一次点。
电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器，使用220V交流电压，当频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点，电火花计时器工作时，指导运动所受到的阻力比较小，它比电磁打点计时器实验误差小。
使用电火花打点计时器时应注意把两条白纸带正确穿好，墨粉纸盘夹在两纸带之间；使用打点计时器时，应让纸带通过限位孔，压在复写纸下面。
复写纸不要装反，每打完一条纸带，应调整一下复写纸的位置，若还不够清晰，考虑更换墨粉纸盘。
轨道小车实验仪器图组。
高中物理必修一(人教版)1.4 实验：用打点计时器测速度
1.4 实验：用打点计时器测速度同步练习一、单选题1.打点计时器是中学研究物体运动时常用的实验器材，常见的有电磁打点计时器和电火花计时器两种．关于电磁打点计时器和电火花计时器的比较，下列说法正确的是（）A. 电磁打点计时器使用交流电源，电火花计时器使用直流电源B. 它们都是使用10V以下的交流电源C. 当电源频率为50Hz时，它们都是每隔0.02s打一个点D. 电火花计时器工作时，纸带运动受到的阻力较小，所以实验误差也较小【答案】C,D【考点】打点计时器的使用【解析】【解答】解：A、电磁打点计时器和电火花计时器都使用交流电源，A不符合题意；B、电磁打点计时器工作电压是4V～6V交流电源，电火花打点计时器的电压是220V交流电源，B不符合题意；C、当电源频率为50Hz时，它们都是每隔0.02s打一个点，C符合题意；D、电火花计时器工作时，纸带运动受到的阻力较小，误差较小，D符合题意；故答案为：CD．【分析】本题考查打点计时器工作原理。
电磁打点计时器使用电源是低压交流电源，而电火花打点计时器是220V交流电源；当电源频率为50Hz时，它们都是每隔0.02s打一个点。
2.在你练习使用打点计时器时，小车拖动纸带并在上面打下了一系列的小点．根据你所打出点的纸带，在判断纸带表示的运动是匀速直线运动还是变速直线运动时（）A. 应通过测量纸带表示的运动的全程来判断B. 必须通过计算任意两点间的平均速度来判断C. 必须通过计算全程的平均速度来判断D. 可以通过测量每相邻两点间的距离，看其是否都相等来判断【答案】D【考点】打点计时器的使用【解析】【解答】物体在一条直线上运动，且在相等的时间间隔内通过的位移相等，这种运动称为匀速直线运动；如果在相等的时间里位移不等，这种运动就叫做变速直线运动．纸带上相邻的计时点的时间间隔相等，可以通过测量每相邻两点间的距离，看其是否都相等来判断，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D【分析】利用打点计时器打出纸带判断纸带运动情况时，应看相等时间内位移的变化规律确定质点的运动情况。
高一物理实验详细介绍
实验：用打点计时器测速度实验目的知道打点计时器的构造和原理，学会使用打点计时器，能根据打出的纸带计算打几个点所用的时间，会计算纸带的平均速度，能根据纸带粗略测量纸带的瞬时速度，认识v-t 图象，并能根据v-t 图象判断物体的运动情况。
实验原理1、电磁打点计时器。
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4~6V 。
当电源的频率是50Hz 时，它每隔0.02s 打一个点。
电磁打点计时器是应用电磁原理制成的。
通电前，先在打点计时器上装上纸带，并把复写纸片压在纸带上。
然后把线圈与50Hz 、4~6V 的交流电源接通。
这时，振片被磁化，在磁力作用下振动起来。
每0.02s 振针压打复写纸一次，被运动物体拖着的纸带上便记录下一系列的点子，这些点相应地表示运动物体在不同时刻的位置，相邻两点间的时间间隔是0计时器 0.02s 。
我们对纸带上这些点之间的距离进行测量，就可以定量地研究物体的运动规律。
2、电火花计时器。
电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时器。
使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，并夹在两条白纸之间。
当接通用220V 交流电源，按下脉冲输出开头时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接到负极的纸盘火花放电，于是在运动的纸带1上打出一列点迹。
当电源频率是50Hz 时，它也是每隔0.02 s 打一次点。
这种计时器工作时，纸带运动时受到的阻力小，实验误差小。
上面介绍的两种计时器打点的时间间隔都是T=0.02s ，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，纸带上的点子就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置。
研究纸带上的点子之间的间隔，就可以了解运动物体在不同时间里民生的位移，从而了解物体运动的情况。
实验步骤1．把打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过两个限位孔，压在复写纸的下面。
2．把电磁打点计时器的两个接线柱用导线分别与6V 的低压交流电源的接线柱相连接。
高中人教版物理必修1(课时作业与单元检测)：第一章 1.4 实验：用打点计时器测速度 Word版含解析
(10“快”或“慢”)，小车在0与1两点间的平均速度为慢0.3 m/s(20分钟，30分)知识点一电磁打点计时器和电火花计时器．下列关于打点计时器的说法中正确的是()．电磁打点计时器是利用振针上下振动，通过复写纸在纸带上留下一行小点．电火花打点计时器是利用火花放电的原理来工作的知识点二知识点三下图所示为同一打点计时器打出的4条纸带，其中，平均速度最大的是哪一条由图可知四条纸带所取点迹的总长相差不多，其中纸带所用时间最短，故其平均速度最大．某同学得到一条打点清晰的纸带，如图所示，要求测出点在内的一段间隔中的平均速度来粗略地代表D点的瞬时速度，已知交流，下列几种方法中最准确的是()0.12 s0.06 s0.04 s点的瞬时速度，最准确的应是用包含该点且与该点相邻的两点之间的平计算结果保留两位有效数字)．点间的中间时刻，求出0、2点间的平均速度即可认为是点的瞬时速度也可求出.0和6两个点的瞬时速度不便求出，需要注＝0.1 s ．根据v －＝x t得： x知识点四离如图所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔均为0.10 s.试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B 、C 、D 、E 、F 时速度，并将各个速度值填入下表(要求保留3位有效数字).v B v C v D v E v F 时速度随时间变化的关系图线．v Bv C v D v 0.400 0.479 0.560 0.640知将计算出的各点速度描在坐标纸上，并将各点用平滑的线连接起来，如下图所示．课后作业时间：45分钟满分：80分________姓名________分数．关于打点计时器的使用说法正确的是()在图中A、B两点之间，两条纸带(甲、乙)运动的时间之比是．无法比较假设打点计时器使用的是频率为50 Hz的交流电源，纸带上每打出两个相邻点8．打点计时器使用交流电源的频率为50 Hz ，在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，若交流电的频率变小了而未被发现，则测得小车的速度值与真实值比较将( )A ．偏大B ．偏小C ．无影响D ．无法判断【答案】A【解析】打点计时器打点的频率是由电源的频率决定的，且打点的频率等于电源的频率．当交流电的频率为50 Hz 时，打点计时器每隔0.02 s 打一个点；当交流电频率低于50 Hz时，打点计时器打点的时间间隔将大于0.02 s ，计算速度时如果仍按0.02 s ，由v ＝Δx Δt可知，将导致测量出的速度值大于其真实值．9.用如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度．已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4.0 mm ，遮光条经过光电门的遮光时间为0.040 s ．则滑块经过光电门位置时的速度大小为( )A ．0.10 m/sB ．100 m/sC ．4.0 m/sD ．0.40 m/s【答案】A【解析】遮光条经过光电门的遮光时间很短，所以可以把遮光条经过光电门的平均速度当作滑块经过光电门位置时的瞬时速度，即v ＝d /t ＝0.004 m/0.040 s ＝0.10 m/s.10．一打点计时器在纸带上依次打出A 、B 、C 、D 、E 、F 等一系列的点，测得AB ＝11.0 mm ，AC ＝26.5 mm ，AD ＝40.0 mm ，AE ＝48.1 mm ，AF ＝62.5 mm.根据测量数据，下列关于物体在AF 段运动速度的判断正确的是( )A ．速度不变B ．速度越来越大C ．速度越来越小D ．速度先变大再变小后变大【答案】D【解析】AB ＝11.0 mm ，BC ＝AC －AB ＝15.5 mm ，CD ＝AD －AC ＝13.5 mm ，DE ＝AE －AD ＝8.1 mm ，EF ＝AF －AE ＝14.4 mm ，物体在AF 段运动速度先变大再变小后变大，选项D 正确．二、非选择题11．用接在50 Hz 交流电源上的打点计时器，测定小车速度，某次实验中得到一条纸带，如图所示．从比较清晰的点起，每五个计时点记为一个计数点，分别标为0、1、2、3、4、…，测得0与1两点间的距离为x 1＝30.0 mm,3与4两点间的距离为x 2＝48.0 mm ，则小车在0与1两点间的平均速度为________m/s ，在3与4两点间的平均速度为________m/s.【答案】0.3 0.48【解析】每五个计时点记为一个计数点，说明相邻两计数点间的时间间隔t ＝5T ＝0.1 s ，根据平均速度的公式v －＝x t 得，小车在0与1两点间的平均速度为v －1＝x 1t＝0.3 m/s ，在3与4两点间的平均速度为v －2＝x 2t＝0.48 m/s. 12．某学生在用电磁打点计时器做测定小车速度的实验时，其开始时的装配图如图所示，其中有错误与不妥之处，请把它找出来．电磁打点计时器必须接交流电源，而图上所接为直流电源，时，小车离定滑轮端太近，向前运动的余地太小，致使纸带上留下的计时点过少，来不便，产生较大误差，即小车离滑轮端太近不妥．．某同学在一次实验中，用打点计时器(频率为50 Hz，即每被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、个点未画出．其中x1＝7.05 cm、x2＝7.67 cm、x各相邻计数点间的时间间隔T＝________s.点小车运动的平均速度为________m/s，在保留两位有效数字)0.98由交流电的频率为50 Hz，知相邻两点的时间间隔为一个计数点，则各相邻计数点间的时间间隔Δt＝5T＝0.1 s.ΔxΔt得：8.91＋9.53＋10.15cm/s2.38 cm，x4＝2.88 cm，x5＝3.39 cm，x6＝3.87 cm.那么：在计时器打出点4时，求小车的速度．在平面直角坐标系中作出速度－时间图象，并分析小车的速度如何变化．(1)31.35 cm/s(2)见解析由图象可知小车速度均匀增加．。
备战高考物理实验专题复习《用打点计时器测速度》(解析版)
《打点计时器测速度》一、实验题1.一位同学在实验室使用打点计时器：电磁打点计时器和电火花打点计时器所使用的是______ 电源填交流直流，电磁打点计时器的工作电压是______ V，电火花打点计时器的工作电压是______ 当电源频率是50Hz时，它每隔______ s打一次点．如研究物体作自由落体运动的实验，有下列器材可供选择：铁架台、重锤、电火花打点计时器及碳粉、纸带若干、220V交流电源、天平、秒表其中不必要的两种器材是：______ ，缺少的一种器材是：______ ．如图为测定匀变速直线运动的加速度实验中得到一段纸带，是一次实验中记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻记数点间的时间间隔为，该小车运动的加速度______ ，计数点D的瞬时速度______ ．2.打点计时器是使用交流电工作的仪器，若交流电的频率为50Hz，如图为由打点所得到的一条纸带．打点计时器打点的时间间隔为______ s；从发生的位移大小为______cm；从的平均速度为______保留2位有效数字．3.是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．已知使用电火花计时器，它的工作电压是________ 。
打点计时器电源频率为，则纸带上打相邻两点的时间间隔为__________s。
、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，则计数点之间的时间间隔是________s。
从图中读出A、B两点间距________注意读有效数字；C点对应的速度是________，匀变速直线运动的加速度为________。
下列说法正确的是A使用时应当先放小车，让其运动起来，再接通电源B也可使用干电池作为打点计时器的电源C每打完一条纸带，要及时切断打点计时器的电源D对纸带处理时，要从3条纸带中选择一条点迹清晰的纸带进行处理4.如图所示的四条纸带，是某同学练习使用打点计时器得到的纸带纸带的左端先通过打点计时器从点迹的分布情况可以断定：纸带______是匀速通过打点计时器的，纸带______是越走越快的，纸带______是开始越走越快，后来又越走越慢的．若所用电源的频率是50Hz，图中D纸带，从A点通过计时器到B点通过计时器，历时______ s，位移为______ m，这段时间内纸带运动的平均速度是______ ，BC 段的平均速度是______ ，AD段的平均速度是______ ．5.电磁打点计时器和电火花打点计时器都是使用_____电源的____仪器，电磁打点计时器的工作电压是______V，当电源频率是时，它每隔______打一次点，现在用打点计时器测定物体的速度，当电源频率低于50Hz时，如果仍按频率为的时间间隔打一次点计算，则测出的速度数值_____填“大于”、“小于”或“等于”频率为50Hz时测出的速度的值。
有关高中物理打点计时器的实验总结
瞬时速度：利用了某一段时间内的平均速度和这一段 特别注意： 时间中间时刻的瞬时速度相等。 （1）给数据的方法； （2）时间间隔； 加速度：1）ΔS = aT² （3）统一单位； 2）逐差法 3）图像法
（4）有效数字的位数。
练习一：(2010· 广东高考) 某同学在做匀变速直线运动实验
中获得的一条纸带．
1.20 ① OD间的距离为________cm 。 ② 图15是根据实验数据绘出的s-t² 图线（s为各计数点至同一起点的距离），斜率 1.00 二分之一加速度 ，其加速度a大小为________m/s² 表示__________________ （保留三位有效数 字）。
真题再现2： 2008年广东高考物理
2、熟知各类实验的基本原理； 3、基于基础实验，灵活处理实验变式问题。
四、探究动能定理实验（1）
1、装置（探究合外力做功与速度的关系）
2、纸带特点：
3、注意事项：1）平衡摩擦力； 2）测小车速度时应选取打点均匀的部分（匀速运动段） 3）小车质量尽量大一点。
练习五、 (多选)在“探究功与物体速度变化的关系”实验 中， 下列叙述正确的是（ D F ）
A．实验中所用的橡皮筋原长必须相同，粗细可以不同； B．放小车的长木板应该尽量使其水平; C．在正确操作下，小车释放后先做匀加速运动，再做匀速运动； D．实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都要相同; √ E． 求小车速度应使用纸带上第一点到最后一点的距离来计算;
练习二 ：(2010· 全国Ⅱ)利用图中所示的装置 可以研究自由落体运动．实验中需要调 整好仪器，接通打点计时器的电源，松 开纸带，使重物下落，打点计时器会在 纸带上打出一系列的小点． (1) 为 了 测 得 重 物 下 落 的 加 速 度 ， 还 需 要 的 实 验 器 材 有
电磁打点计时器和电火花打点计时器的分析比较要点
电磁打点计时器和电火花打点计时器的分析比较电磁打点计时器和电火花打点计时器都是测定匀变速直线运动中常用的计时工具，但电火花打点计时器在诸多性能方面都优于电磁打点计时器。
下面从工作原理、使用方法和操作性能方面比较两种计时器的异同之处。
一、工作原理1．电磁打点计时器的工作原理：当给电磁打点计时器的线圈通电后，线圈产生磁场，线圈中的振片被磁化，振片在永久磁铁磁场的作用下向上或向下运动，由于交流电的方向每个周期要变化两次，因此振片被磁化后的磁极要发生变化，永久磁铁对它的作用力的方向也要发生变化。
当振片受向下的力，此时打点一次，当电流反向振片受向上的力时不打点，所以在交流电的一个周期内打点一次，即每两个点间的时间间隔等于交流电的周期。
2．电火花打点计时器则是利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点而显出点迹的一种计时仪器，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，经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。
不管应用哪种打点计时器，如果把纸带跟运动物体连在一起，即由物体带动纸带一起运动，纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的位移，在纸带上记录下了运动物体的“时——空”分布信息。
当电源的频率都是50 Hz时，每隔0.02 s打一次点，因而两种计时器有相同的数据采集方法与数据整理分析方法。
二、使用方法1. 电磁打点计时器使用前要预先调好，使打点时间间隔均匀和打点轻重适度。
实验中将打点计时器与学生电源的交流档相连接，工作电压为4-6V。
纸带穿过两限位孔，夹在复写纸的下面，用手轻轻拉动纸带，复写纸应随着纸带的移动而微微地转动。
若纸带移动时复写纸不转动，则要调整其位置或压纸框架的松紧程度，然后把纸带的一端夹持在运动物体上。
2．电火花打点计时器使用时，电源插头直接插在交流220V插座内，墨粉纸盘套在纸盘轴上，将两条普通有光白纸带从弹性卡和纸盘轴之间的限位槽中穿过，且墨粉纸盘应夹在两条纸带之间，这样当两纸带运动时，也能带动墨粉纸盘运动。
打点计时器
一：认识打点计时器 1、电磁打点计时器是一个什么仪器？ 电磁打点计时器是记录运动 物体在一定时间间隔内位移 的仪器 2、打点的时间间隔、工作电压如何？ 工作电压10V以下.电源的频率为50HZ时, 打点的时间间隔为0.02s.
3、打点计时器的构造
电火花打点计时器
4、电磁打点计时器与电火花计时器的异同
（1）相同：①原理相同
②打点的时间间隔相同
（2）不同： 工作的电源不同 电磁打点计时器工作ห้องสมุดไป่ตู้源是10V以下的交流电源， 电火花计时器工作电源是220V交流电源。
二：练习使用打点计时器 1.把打点计时器固定在桌子上，对照老师准 备的说明卡了解他的结构。 2.按照说明把纸带装好。 纸带穿过限位孔，把复写纸压在纸带的上面 3.启动电源，用手水平地拉纸带，纸带上就 打出一行小点。随后立即关闭电源。 先启动电源，后拉纸带。 4.取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后数 出若干个点。 5. 用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离。
n
V m/s
0 0.05
1 0.1
2 0.2
3 0.3
4 0.28
5 0.28
v/(m·-1) s
0.6
0.5
0.4 0.3 0.2 0.1
0 1 2 3 4 56 7 8
t/10 1s
-
2 3
4 5 6
.
6
10
1
2
4
7
5
8 9
2 求瞬时速度
n
△ （m） △ （s）
0 s
1
2
3
4
5
t
v
（m/s）
速度
时间图象 速度
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电磁打点计时器和电火花打点计时器的分析比较
电磁打点计时器和电火花打点计时器都是测定匀变速直线运动中常用的计
时工具，但电火花打点计时器在诸多性能方面都优于电磁打点计时器。
下面从工作原理、使用方法和操作性能方面比较两种计时器的异同之处。
一、工作原理
1．电磁打点计时器的工作原理：当给电磁打点计时器的线圈通电后，线圈产生磁场，线圈中的振片被磁化，振片在永久磁铁磁场的作用下向上或向下运动，由于交流电的方向每个周期要变化两次，因此振片被磁化后的磁极要发生变化，永久磁铁对它的作用力的方向也要发生变化。
当振片受向下的力，此时打点一次，当电流反向振片受向上的力时不打点，所以在交流电的一个周期内打点一次，即每两个点间的时间间隔等于交流电的周期。
2．电火花打点计时器则是利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点而显出点迹的一种计时仪器，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，经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。
不管应用哪种打点计时器，如果把纸带跟运动物体连在一起，即由物体带动纸带一起运动，纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的位移，在纸带上记录下了运动物体的“时——空”分布信息。
当电源的频率都是50 Hz时，每隔0.02 s打一次点，因而两种计时器有相同的数据采集方法与数据整理分析方法。
二、使用方法
1. 电磁打点计时器使用前要预先调好，使打点时间间隔均匀和打点轻重适度。
实验中将打点计时器与学生电源的交流档相连接，工作电压为6V。
纸带穿过两限位孔，夹在复写纸的下面，用手轻轻拉动纸带，复写纸应随着纸带的移动而微微地转动。
若纸带移动时复写纸不转动，则要调整其位置或压纸框架的松紧程度，然后把纸带的一端夹持在运动物体上。
2．电火花打点计时器使用时，电源插头直接插在交流220V插座内，墨粉纸盘套在纸盘轴上，将两条普通有光白纸带从弹性卡和纸盘轴之间的限位槽中穿过，且墨粉纸盘应夹在两条纸带之间，这样当两纸带运动时，也能带动墨粉纸盘运动。
也可以用上述的白纸带和墨粉纸带(位于下面)做实验，还可以用两条白纸带夹着一条墨粉纸带做实验。
三、性能比较
1. 从器材配备、调节、操作来看
使用电磁打点计时器需要与学生电源配套使用，由于电学仪器在使用中受诸多因素的影响，即使已经调好的电磁打点计时器，在实验中也易出现故障，降低了可靠性，可信度，也降低了课堂效率。
而使用电火花计时器直接接入照明电源，火花比较稳定，实验容易一次成功，提高了课堂效率。
2．从误差来看
传统的打点计时器打点时振针必然对纸带产生冲击和摩擦，这个冲击和摩擦既影响了纸带的正常运动，也影响了振针的运动，故实验误差较大。
而电火花计时器采用高压脉冲放电，放电针与纸带不接触，不干扰纸带的运动，故误差很小。
3．从安全性来看
电磁打点计时器输入电压为4~6伏特交流电压，是比较安全的。
电火花计时器外接电压为交流220伏持，且输出的高压脉冲瞬时值高达25-30千伏特，是不是很危险呢？其实不然。
首先，整个装置是全封闭的，只要不拆开外壳，避免接触计时器前端就安全。
其次，电火花计时器每次输出高压脉冲只有几微秒，间隔20毫秒。
每次放电能量约为0.01焦，这样小的能量即使通过人体也不会危及生命安全。