电磁打点计时器的原理、结构及使用方法详解

电磁打点计时器的使用并不复杂，但是对于电磁打点计时器的原理，理解的学生可能不多。我们可以先思考一下为什么振针会上下振动？为什么振针振动的频率和交流电的频率一致？其实，电磁打点计时器的名字已经告诉了我们答案，那就是法拉第电磁感应定律。

在讲解电磁打点计时器的原理之前，我们需要先了解一下电磁打点计时器结构组成，其结构组成包括6V的学生交流电源、线圈、永久磁铁、振片、振针、复写纸、限位孔和纸带，详见下图。

其中，6V的学生交流电源提供频率f=50Hz的交流电，根据公式T=1/f可计算出交流电的周期为0.02s。线圈和穿插在线圈中间的振片，组成了一个电磁铁，通电后产生磁场，振片被磁化，靠近永久磁铁的一端随着交流电方向的变化，其磁性在N极和S极之间切换，由于异性相吸，其会带动振针靠近永久磁铁的上端或下端（N极或S极），进而通过复写纸在只带上打出点，其周期为交流电的变化周期0.02s。限位孔的作用是固定纸带位置，复写纸则是为了使振针在纸带上打出点来，复写纸的中间为定位轴，以固定复写纸位置。

在使用电磁打点计时器的过程中，首先应清晰电磁打点计时器的结构和原理，并把电磁打点计时器固定在桌子上。然后装好纸带，接通电源，用手或运动的物体水平拉动纸带，这样就在纸带上打出了一行点。关闭电源，取下纸带。

从纸带上的点，我们能得到哪些数据呢？我们知道，纸带上任意相邻的两个点，其时间间隔为0.02s，那么如果我们任选两个点，测出两个点之间的距离记为△x，并计算出两点之间的时间间隔记为△t。进而我们就可以计算出这段位移对应的平均速度v=△x/△t，也就是说，通过电磁打点计时器纸带上所获得的数据，我们可以用来计算物体运动的平均速度，而当△t足够小时，我们可以近似的认为这个速度为物体在某时刻的瞬时速度。