
【化】 spark timer
light; scintilla; spark; sparkle
【醫】 spark
clock
【計】 timer
【化】 chronoscope; time recorder (marker); time-meter; timer
火花計時器(Spark Timer)是物理學實驗中用于精确記錄物體運動時間和位置的裝置,其名稱由"火花放電"和"時間測量"兩個核心功能構成。該設備通過周期性電脈沖在絕緣紙帶上産生火花穿孔,形成可測量的時間标記序列。
核心特征解析
工作原理:采用高壓脈沖電路(通常為4-6V交流電源升壓至數千伏),每隔固定時間間隔(中國标準實驗室常用0.02秒)産生瞬态放電。這種周期性放電在特制碳紙帶上形成等距火花穿孔,如公式所示: $$ Delta t = frac{1}{f} $$ 其中$f$為交流電源頻率(中國電網标準50Hz)。
結構組成
在高中物理實驗中,主要用于:
① 驗證勻變速直線運動規律
② 測量重力加速度(自由落體實驗)
③ 動能定理驗證(配合氣墊導軌)
術語對比
與"電磁打點計時器"的關鍵區别在于:火花計時器通過高壓放電形成穿孔标記,消除機械摩擦帶來的系統誤差,特别適用于高速運動測量(速度>2m/s場景)。
參考文獻:
火花計時器(又稱電火花計時器)是一種用于物理實驗的計時裝置,通過周期性電火花在紙帶上打點來記錄物體的運動時間和軌迹。以下是詳細解釋:
若紙帶上的點間距為$s_1, s_2, s_3…$,加速度計算公式為: $$ a = frac{s_2 - s_1}{T} $$ 其中$T$為時間間隔(通常取0.02秒或0.1秒的計數點間隔)。
如果需要更詳細的操作注意事項或實驗案例,可參考物理實驗手冊或相關教學視頻。
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