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打點計時器的發明

發布時間:2021-12-23 19:06:39

① 高中物理打點計時器的有關知識(一定要全面!!)

打點計時器是一種測量時間的工具。如果運動物體帶動的紙帶通過打點計時器,在紙帶上打下的點就記錄了物體運動的時間,紙帶上的點也相應的表示出了運動物體在不同時刻的位置。研究紙帶上的各點間的間隔,就可分析物體的運動頻率。

電磁打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器,其工作電壓小於6V,一般是4~6V,電源的頻率是50Hz,它每隔0.02s打一次點。即一秒打50個點。電火花計時器是利用火花放電在紙帶上打出墨跡而顯示出點跡的計時儀器,使用220V交流電壓,當頻率為50Hz時,它每隔0.02s打一次點,電火花計時器工作時,紙帶運動所受到的阻力比較小,它比電磁打點計時器實驗誤差小。電火花打點原理:利用具有特定幾何形狀的放電電極(EDM電極)在金屬(導電)部件上燒灼出電極的幾何形狀。電火花計時器的電極即為圓點狀。電火花是一種自激放電,其特點如下: 火花放電的兩個電極間在放電前具較高的電壓,當兩電極接近時,其間介質被擊穿後,隨即發生火花放電。伴隨擊穿過程,兩電極間的電阻急劇變小,兩極之間的電壓也隨之急劇變低。火花通道必須在維持暫短的時間(通常為10^-7~10^-3s)後及時熄滅,才可保持火花放電的「冷極」特性(即通道能量轉換的熱能來不及傳至電極縱深),使通道能量作用於極小范圍。通道能量的作用,可使電極局部被腐蝕。

② 打點計時器的使用用法(完整)

實驗步驟(以電磁打點器為例)
1.把電磁打點計時器固定在桌子上,讓紙帶穿過兩個限位孔,壓在復寫紙的下面。
2.把電磁打點計時器的兩個接線柱用導線分別與電源接線柱相連。
3.打開電源開關,用手水平的拉動紙帶,紙帶上就大下了許多小點。
4.取下紙帶,關閉電源 從能看的清的某個點起,數一數紙帶上共有多少小點,如果共有N個點,那麼點的間隔數為(N-1)個,紙帶運動時間
△t=0.02(N-1)s
5.用刻度尺測量一下從開始計數的一點到最後一點間的距離△x
6.利用公式(平均速度公式,這里我不方便打出來)計算出紙帶在這段時間內的平均速度
7.在紙帶上取連續的6個點,用刻度尺量出相鄰連個點間的距離,判斷紙帶的這段運動時候勻速運動還是變速運動。判斷的依據是:若連續兩點間的距離相等,則物體做勻速運動,反之,則做變速運動(這很簡單)
實驗操作的注意事項:
1.打點計時器在紙帶上因打出輕重合適的小圓點,如玉帶打出的是短線,應調整一下振針的高度或調低電壓。
2.使用打點計時器打點時,應先接通電源,待計時器工作穩定後,在釋放紙帶。
3.釋放紙帶一端的物體前,應使物體停在靠近打點計時器的位置
4.使用電火花打點計時器時,應注意把兩條白紙帶正確穿好,墨粉紙夾盤在兩帶之間;使用電磁打點器是,應讓紙帶通過限位孔,壓在復寫紙下~
如果覺得好的活,記得採納,我一個字一個字打出來的~

③ 打點計時器的實驗過程

1.把長木板平放在實驗桌上,並使滑輪伸出桌面。
2.把打點計時器固定在木板沒有滑輪的一側,並連好電路。
3.把一條細繩栓在小車上,細繩跨過定滑輪,下邊吊著合適的鉤碼。
4.把穿過打點計時器的紙帶固定在小車後面。
5.使小車停在靠近打點計時器處,接通電源,放開小車,讓小車運動。
6.斷開電源,取出紙帶。
7.換上新的紙帶,再重做兩次。
注意:避免使用紙帶的前兩個點!
紙帶分析
1、自由落體運動初始點的分析:看紙帶的前兩個點的距離是否接近2mm,接近2mm的紙帶才是由靜止開始的自由落體運動實驗紙帶。
2.實驗紙帶是否研究勻變速運動的分析:測量紙帶上相鄰各點的距離之差是否相等,若相等就是勻變速運動,否則就不是;即勻變速運動的紙帶相鄰兩點的距離差滿足 s(n+1)-s(n)=aT^2
3.計算勻變速運動中某點瞬時速度;由勻變速運動物體在某段位移的平均速度等於物體在該段位移中點時刻的瞬時速度;即 V(n)=[s(n)+s(n+1)]/2t
s(n)指第N-1個計時點到第N個計時點的位移,s(n+1)指第N個計時點到第N+1個計時點的位移,[s(n)+s(n+1)]指第N-1個計時點到第N+1個計時點的位移(即把要求的點包括在了他們中間即N處),t指發生兩個相鄰計數點(N-1到N,N到N+1)之間的時間間隔.2T就是時間間隔總和
4.計算勻變速運動的加速度:
(1)理想紙帶的加速度計算:由於理想紙帶描述的相鄰兩個計數點間的距離之差完全相等,即有:S2-S1=S3-S2=…=S(n)-S(n-1)=△S=aT^2;故其加速度 a=△S/T^2
(2)實際的實驗紙帶加速度計算:由於實驗過程中存在一定的誤差,導致各相鄰兩個計數點間的距離之差不完全相等,為減小計算加速度時產生的偶然誤差,採用隔位分析法計算,可以減小運算量,方法是,用S1,S2,S3.......表示相鄰計數點的距離,兩計數點間的時間間隔為T,根據△S=aT^2有
S4-S1=(S4-S3)+(S3-S2)+(S2-S1)=3a1*T^2
同理S5-S2=S6-S3=3a2*T^2
求出a1=(S4-S1)/3T^2 a2=(S5-S2)/3T^2 a3=(S6-S3)/3T^2
再求平均值計算加速度:a=(a1+a2+a3)/3

④ 打點計時器是誰發明的啊

1350年,義大利的丹蒂製造出第一台結構簡單的機械打點塔鍾

⑤ 打點計時器是誰發明的

使用打點計時器的實驗中所說的計時點就是打點針擊打在紙帶上的點(相鄰兩點間的時間間隔是T=0.02s)。
而計數點是隨機選定若干個計時點(通常設為n)為一組,做為每組的兩個端點叫做計數點,兩個相鄰計數點間的時間間隔是nT秒(T是打點周期)。

⑥ 打點的是誰發明的

打點又不是打點滴,感覺是指物理方面,用來驗證牛頓第二定律用的打點計時器。@boss 231

⑦ 打點計時器的有關知識詳細些

原理
電磁打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器,其工作電壓是4~6V,電源的頻率是50Hz,它每隔0.02s打一次點。
電火花計時器是利用火花放電在紙帶上打出小孔而顯示出點跡的計時儀器,使用220V交流電壓,當頻率為50Hz時,它每隔0.02s打一次點,電火花計時器工作時,指導運動所受到的阻力比較小,它比電磁打點計時器實驗誤差小。
如果運動物體帶動的紙帶通過打點計時器,在紙帶上打下的點就記錄了物體運動的時間,紙帶上的點也相應的表示出了運動物體在不同時刻的位置。研究紙帶上的各點間的間隔,就可分析物體的運動狀況。
[編輯本段]注意事項
1.打點計時器使用的電源是交流電源,電磁打點計時器電壓是4~6V;電火花打點計時器電壓是220V。
2.打點計時器在紙帶上應打出輕重合適的小圓點,如遇到打出的是小橫線、重復點或點跡不清晰,應調整振針距復寫紙片的高度,使之大一點。
3.復寫紙不要裝反,每打完一條紙帶,應調整一下復寫紙的位置,若點跡不夠清晰,應考慮更換復寫紙。
4.紙帶應捋平,減小摩擦,從而起到減小誤差的作用。
5.使用打點計時器,應先接通電源,待打點計時器穩定後再放開紙帶。
6.使用電火花計時器時,還應注意把兩條白紙帶正確穿好,墨粉紙盤夾在兩紙帶之間;使用打點計時器時,應讓紙帶通過限位孔,壓在復寫紙下面。
7.處理紙帶數據時,密集點的位移差值測量起來誤差大,應捨去;一般以五個點為一個計數點。
8.描點作圖時,應把盡量多的點連在一條直線(或曲線)上不能連在線上的點應分居在線的兩側。誤差過大的點可以捨去。
9.打點器不能長時間連續工作。每打完一條紙帶後,應及時切斷電源。待裝好紙帶後,再次接通電源並實驗。
物理上經常用的
[編輯本段]電火花計時器與電磁打點計時器的比較
這兩種計時器的共同點是在紙帶上記錄運動物體的「時——空」分布信息,計時基準都是取自家用電的周期,在我國每兩個點之間的時間間隔為0.02秒,因而有相同的數據採集方法與數據整理分析方法,並可與斜面小車、軌道小車等配套使用,但在可靠性、准確性以及課時利用率等方面,則有很大的差別。電火花計時器成功地克服了電磁打點計時器的缺點。
一、運動與計時互相干擾
電磁打點計時器工作時,由市電經線圈引起磁場的周期變化,策動彈片帶動打點針,在運動體拖動的紙帶上,以50赫茲頻率打點.電磁打點計時器的打點針對運動中的紙帶產生沖擊和摩擦,干擾了紙帶的運動,這在自由落體實驗中尤為顯著。
電火花計時器利用高壓脈沖火花放電,放電針與紙帶沒有接觸,因而不會干擾紙帶運動。
2.排除運動對計時的干擾
電磁打點計時器的計時周期會受到紙帶運動的干擾,對此我們進行以下分析和實驗。以振子向下打點過平衡位置的作為o相位,這樣在紙帶上打點時的相位將在附近稍小於的一點上,只要打點能保持在同一相位上,打點的20ms周期的等時性就能保證。當紙帶靜止時,若電磁打點計時器調節適當,打點的等時性得到保證。但是當紙帶運動時,受到打點針沖擊作用的紙帶對振子也產生反作用,從而影響到打點時相位產生顯著漂移,結果破壞了打點的等時性。
二、操作性能的改善
1.減少調節,提高工作可靠性
使用電磁打點計時器時,對打點相位的調節,常常是一般師生難以掌握的技術難點;對已調好的計時器,在使用中因隨環境因素而改變,即使耗費大量時間與精力調節,也常常難以調好,從而降低了工作的可靠性,降低了實驗的置信度和課時利用率。
使用電火花計時器時由於不需要上述調節,一般學生在2一5分鍾內便能採集到實驗數據,從而可以使學生的精力集中到控制實驗現象產生的條件,以及研究分析運動規律上去。
2.安全性能的突破
電磁打點計時器在使用中是沒有安全問題的。電火花打點計時長期不能在教學中使用的關鍵之一是安全問題。早期的電火花打點計時器、其記錄靈敏度低下,依賴於電火花在白紙上燒孔,其電壓大於6kV,電流達80mA,對人是有生命危險的。後來用熱敏紙,電壓也大於6kV,電流為5至20mA,也是極不安全的。我們採用的打點記錄方法,是一種與電場描繪及傳真記錄相類似的微電流轉印方法,其電壓雖然高達3萬伏,但電流控制在200μA以下,從而解決了使用電火花計時器時的安全問題。
三、實驗成本
電磁打點計時器是一種低成本教學儀器,它的價格和實驗消耗都比較低。八十年代初,電火花計時器與電磁打點計時器之間的價格比在10:1以上,材料消耗比在50:1以上(前者用熱敏紙時),經過長期研究改進,我們終於找到了圖2所示的電路,在充電放電上都利用市電的相位信息,使電路大為簡化,使兩種產品的價格比低於2:1。由於電火花計時器不用低壓電源(學生電源),而電磁打點計時器要用配套的學生電源,若將此項因素一並考慮,則上述的價格比就要倒過來了,因此,電火花計時器更便宜。在材料的消耗方面,由於我們採用了合適的介質材料,火花放電的點跡經過放大轉印到普通白紙上,因此比電磁打點計時器用的電報紙帶價格更低,而且可以自製。
綜上所述,可知新型的電火花計時器完全具備了替代電磁打點計時器的條件,適於在我國普及。
[編輯本段]打點計時器實驗過程
1.把長木板平放在實驗桌上,並使滑輪伸出桌面
2.把打點計時器固定在木板沒有滑輪的一側,並連好電路
3.把一條細繩栓在小車上,細繩跨過定滑輪,下邊吊著合適的鉤碼。
4.把穿過打點計時器的紙帶固定在小車後面
5.使小車停在靠近打點計時器處,接通電源,放開小車,讓小車運動
6.斷開電源,取出紙帶
7.換上新的紙帶,再重做兩次
[編輯本段]打點計時器的公式
打點計時器測加速度中的公式v=〔s(n)+s(n+1)〕/2t
s(n)指第N-1個計時點到第N個計時點的位移,s(n+1)指第N個計時點到第N+1個計時點的位移?〔s(n)+s(n+1)〕指第N-1個計時點到第N+1個計時點的位移.(即把要求的點包括在了他們中間即N處)
t指發生兩個相鄰計數點(N-1到N,N到N+1)之間的時間間隔.2T就是時間間隔總和
他們求得的就是這段位移的平均速度,即可以近似看做N(要求的點)點的瞬時速度
相鄰兩個計數點間的距離為S1,S2,S3.......兩計數點間的時間間隔為T,根據△S=aT*T有
S4-S1=(S4-S3)+(S3-S2)+(S2-S1)=3aT*T
同理S5-S2=S6-S3=3aT*T
求出a1=(S4-S1)/3T*T a2=(S5-S2)/3T*T a3=(S6-S3)/3T*T
再求平均值

⑧ 電火花打點計時器的發明者是誰

不知道,電火花打點計時器是利用火花放電使墨粉在紙帶上打出墨點而顯出點跡的一種計時儀器。

⑨ 打點計時器實驗的主要步驟是什麼

以下五個步驟。

⑩ 打點計時器的工作原理

交流電的打點計時器 是 50Hz的每一打為0.02s. 打完後用刻度尺量你要求的兩點的距離,再利用每相鄰2點的時間為0.02可求得速度或加速度。

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