高中階段我們接觸到的打點計時器有兩種：一種叫做電磁打點計時器；另一種叫做電火花打點計時器。我們來分別介紹一下。

電磁打點計時器

電磁打點計時器是一種使用交變電源的計時儀器，工作電壓約為 8 V，能夠按照相同的時間間隔，在紙帶上連續(xù)打點。當電源頻率是50 Hz時，每隔0.02 s打一次點。如果把紙帶和運動的物體連在一起，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。由這些點的位置，我們可以了解物體運動的情況。

在人教版的舊教材中，工作電壓寫的是6V以下，大多數(shù)參考書中通常是4-6V，也有寫6-8V的。但是新教材中明確的改成了 8 V，請同學們以這個為準。不論工作電壓變成了多少，我們發(fā)現(xiàn)它始終是個小電壓，原因是和結構中的線圈有關。這個線圈就是初中物理學過的通電螺線管，線圈是由細銅絲繞制而成，電壓過高會燒壞線圈。

當螺線管通電，電流方向如上圖。根據(jù)右手螺旋定則，此時螺線管左端為N極，右端為S極，穿過螺線管的振動片被磁化右端為S極，與磁極片（永久磁鐵）由于同性相斥，異性相吸的原理，振針向上運動，遠離復寫紙。

當螺線管中電流方向改變，電流方向如上圖。根據(jù)右手螺旋定則，此時螺線管左端為S極，右端為N極，穿過螺線管的振動片被磁化右端為N極，與磁極片（永久磁鐵）由于同性相斥，異性相吸的原理，使振針向下運動，撞擊復寫紙并在紙帶上留下點跡。

知道了上述原理，我國的家用交流電頻率為50赫茲，意思是交流電的方向一秒鐘改變50次，所以每打出的兩個點之間的時間間隔。這就是電磁打點計時器的計時原理。

電火花打點計時器

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。電火花可以擊穿 8 mm的空氣，這就需要很大的能量，所以電火花打點計時器使用的電壓是220V的交流電。工作原理中涉及的內(nèi)容超出高中知識范圍，這里就不講了。

由于電磁打點計時器在工作的時候，紙帶與振針、復寫紙、限位孔之間都有摩擦，相對電火花打點計時器誤差較大，所以在新版教材中基本不再使用。具體內(nèi)容后面在講題的過程中遇到會詳細講解。

實驗

練習使用打點計時器

1. 了解打點計時器的構造，然后把它固定好。

2. 安裝紙帶。

3. 啟動電源，用手水平拉動紙帶，紙帶上就打出一行小點。隨后關閉電源。

4. 取下紙帶，從能夠看清的某個點開始（起始點），往后數(shù)出若干個點。例如數(shù)出n個點，算出紙帶從起始點到第n 個點的運動時間t。

5. 用刻度尺測量出從起始點到第n個點的位移x。測量之前，自己先設計一個表格，用來記錄時間及位移。

總結