第三节 记录物体的运动信息
[学习目标]1.了解两种计时器的结构和工作原理，并学会安装和使用.2.知道数字计时器的工作原理.3.能通过纸带点的位置关系分析物体的运动．
一、了解打点计时器
1．作用：打点计时器是一种通过在纸带上打出一系列的点来记录物体运动信息的仪器．
2．种类：实验室常用的打点计时器有电火花打点计时器和电磁打点计时器两种．
3．工作电压：电火花打点计时器的工作电压是220V交变电流，而电磁打点计时器的工作电压是6V交变电流．
4．时间间隔：当电源频率是50Hz时，两种打点计时器在纸带上每打出两个相邻点所经历的时间(即周期)都是0.02s.
二、练习使用打点计时器
1．实验步骤
(1)把打点计时器固定在桌子上并穿好纸带．
(2)把打点计时器的两个接线柱接到交变电源上(电磁打点计时器接6V低压交变电流，电火花打点计时器接220V交变电流)．
(3)先接通电源开关，再用手水平拉动纸带，纸带上就打下一行小点，随后立即关闭电源．
(4)取下纸带，从能看得清的某个点开始，往后数出若干个点，如果共有n个点，那么n个点的间隔数为n－1个，则纸带的运动时间Δt＝(n－1)×0.02s.
(5)用刻度尺测量出从开始计数的点到最后的点间的距离Δx.
2．注意事项
(1) 打点前，应使物体停在靠近(填“靠近”或“远离”)打点计时器的位置.
(2) 打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带．
(3)打点计时器不能连续工作太长时间，打点之后应立即关闭电源．
(4)对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个计时点到起始点O之间的距离)．读数时应估读到毫米的下一位．
三、数字计时器
1．构成：由数字计时器和光电门组成．其中光电门由发光装置和光线接收装置构成，计时器有两个输入插口分别与两个光电门相连，如图1所示．
图1
2．计时原理
(1)记录物体通过一个光电门的时间．当宽度一定的物体通过光电门时，光线被遮挡，数字计时器开始计时，物体通过光电门，遮光结束，数字计时器停止计时，这样就记录下物体遮挡一个光电门光线的短暂时间．
(2)记录物体经过两个光电门之间的时间．任一光电门第一次遮光时开始计时，第二次遮光时停止计时，计时器显示的是两次遮光之间的时间(物体先后通过两个光电门之间的时间)．
3．使用数字计时器应该注意的问题
(1)实验前应调整发光装置和光线接收装置的相对位置，因为如果二者没有对准，则不能计时．
(2)根据实验要求正确选择数字计时器的计时功能.
一、打点计时器的使用
例1 用打点计时器可测纸带运动的时间和位移．下面是没有按操作顺序且不完整的实验步骤，按照你对实验的理解，在各步骤空白处填上适当的内容，然后按实际操作的合理步骤，将各步骤的字母代号顺序填在空白处．
A．在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线，导线的另一端分别接在电源的两个接线柱上．
B．把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过，并压在下面．
C．用刻度尺测量从计时开始点到每一个点间的距离Δs.
D．切断电源，取下纸带，如果共有n个清晰的点，则这段纸带记录的时间Δt＝.
E．接通电源，再用手水平地拉动纸带，纸带上打下一系列小点．
实验步骤的合理顺序是．
答案 6V交变 限位孔 复写纸 (n－1)×0.02s BAEDC
解析 正确合理的步骤如下：
B．把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过限位孔，并压在复写纸下面．
A．在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线，导线的另一端分别接在6V交变电源的两个接线柱上．
E．接通电源，再用手水平地拉动纸带，纸带上打下一系列小点．
