電磁打點(diǎn)計(jì)時器和電火花計(jì)時器的區(qū)別

電磁打點(diǎn)計(jì)時器是一種記錄短暫時間的測量儀器。它使用交流電源，通常的工作電壓在6V以下，一般在4~6V之間。當(dāng)給電磁打點(diǎn)計(jì)時器的線圈通電后，線圈產(chǎn)生磁場，線圈中的振片被磁化，并在永久磁鐵的磁場作用下向上或向下運(yùn)動。由于交流電的方向在每個周期要變化兩次，因此振片被磁化后的磁極也會發(fā)生變化，從而導(dǎo)致永久磁鐵對振片的作用力方向也發(fā)生變化。這種周期性的變化使得振片在上下振動時，其振動周期與交流電的周期一致，即為0.02秒。

電磁打點(diǎn)計(jì)時器有一個振針，當(dāng)紙帶從振針下方通過時，振針會在紙帶上打出一系列的點(diǎn)。這些點(diǎn)的間隔對應(yīng)的時間就是0.02秒。因此，通過測量紙帶上點(diǎn)的間隔，可以計(jì)算出物體運(yùn)動的時間，并據(jù)此分析物體的運(yùn)動頻率。

電磁打點(diǎn)計(jì)時器由永久磁鐵、線圈、振針、復(fù)寫紙、限位孔等結(jié)構(gòu)組成。使用時，需要先固定打點(diǎn)計(jì)時器，并確保紙帶的中心線位于物體的運(yùn)動方向上。打點(diǎn)時應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶。打點(diǎn)結(jié)束后，應(yīng)立即關(guān)閉電源。

需要注意的是，電磁打點(diǎn)計(jì)時器在工作時，紙帶與限位孔、復(fù)寫紙以及振針之間存在一定的摩擦阻力，這可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差的產(chǎn)生。因此，在使用電磁打點(diǎn)計(jì)時器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，需要注意減小這些摩擦阻力的影響，以提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和可靠性。

電火花計(jì)時器是一種教學(xué)實(shí)驗(yàn)用計(jì)時儀器，利用火花放電使墨粉在紙帶上打出墨點(diǎn)而顯出點(diǎn)跡，從而記錄物體運(yùn)動的情況。該儀器配合斜面小車、電火花描跡儀、鉤碼組等實(shí)驗(yàn)儀器，可以進(jìn)行多種實(shí)驗(yàn)，如勻速直線運(yùn)動、勻加速運(yùn)動、牛頓第二定律、自由落體運(yùn)動、動能定理、機(jī)械能守恒定律等。

電火花計(jì)時器采用高壓脈沖電火花進(jìn)行計(jì)時，具有操作簡單、準(zhǔn)確性高、可靠性好、使用安全等特點(diǎn)。它使用220V交流電源，當(dāng)電源頻率為50Hz時，每隔0.02秒打一次點(diǎn)。與電磁打點(diǎn)計(jì)時器相比，電火花計(jì)時器所受的阻力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電磁打點(diǎn)計(jì)時器，因此誤差較小。

電火花計(jì)時器由殼體、脈沖發(fā)生器、脈沖輸出開關(guān)、紙盤軸等部分組成。使用時，需要給電火花打點(diǎn)計(jì)時器接上220V電源，按下脈沖輸出開關(guān)，計(jì)時器發(fā)出的脈沖電流經(jīng)過放電針和墨粉紙盤到紙盤軸，產(chǎn)生火花放電，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)。這些點(diǎn)的間隔等于交流電的周期，即0.02秒。

電磁打點(diǎn)計(jì)時器和電火花計(jì)時器是物理實(shí)驗(yàn)中用于測量物體運(yùn)動速度、加速度等物理量的兩種不同類型的計(jì)時儀器，它們之間的主要區(qū)別如下：

1. **電源要求**：

- **電磁打點(diǎn)計(jì)時器**：通常使用較低的工作電壓，一般在4至6伏特交流電范圍內(nèi)，需要配合學(xué)生電源或其他低壓交流電源使用。

- **電火花計(jì)時器**：直接連接到220伏特的市電交流電源，無需額外轉(zhuǎn)換或降壓。

2. **工作原理**：

- **電磁打點(diǎn)計(jì)時器**：內(nèi)部有一個線圈和永久磁鐵組成的磁場系統(tǒng)。當(dāng)接通電源后，線圈產(chǎn)生的交變磁場使振片振動，進(jìn)而帶動與之相連的振針上下振動。每當(dāng)交流電過零點(diǎn)時，振針會因磁場變化而快速下落，在紙帶上打出一個點(diǎn)來記錄時間間隔。

- **電火花計(jì)時器**：利用高壓脈沖放電產(chǎn)生電火花的方式，在紙帶通過時，高電壓下的脈沖電流瞬間擊穿空氣，形成電火花并燒灼紙帶，從而在紙帶上留下清晰的點(diǎn)跡。

3. **精度與干擾**：

- **電磁打點(diǎn)計(jì)時器**：由于其打點(diǎn)方式依賴于機(jī)械振動，所以受到摩擦力、紙帶張緊度等因素影響較大，導(dǎo)致打點(diǎn)位置可能會有一定的誤差，并可能對紙帶運(yùn)動產(chǎn)生一定的干擾。

- **電火花計(jì)時器**：采用電火花放電無機(jī)械接觸，因此打點(diǎn)更為準(zhǔn)確且一致性更好，同時不會像電磁打點(diǎn)那樣對紙帶運(yùn)動造成明顯沖擊和摩擦，降低了對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，提高了實(shí)驗(yàn)精度。

4. **安全性與環(huán)境適應(yīng)性**：

- **電磁打點(diǎn)計(jì)時器**：由于工作電壓較低，相對較為安全，但在濕度較大的環(huán)境中，紙帶上的墨粉可能不易顯影，影響計(jì)時效果。

- **電火花計(jì)時器**：因?yàn)槭褂酶邏弘?，安全性相比電磁打點(diǎn)計(jì)時器要低一些，但其不受濕度影響，即使在濕度過高的環(huán)境下也能清晰地在紙帶上打點(diǎn)。

總結(jié)來說，電火花計(jì)時器具有更高的精確度和穩(wěn)定性，更適合要求較高的物理實(shí)驗(yàn)，而電磁打點(diǎn)計(jì)時器則更加簡單、成本較低，適合基礎(chǔ)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室條件有限的情況。