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打點?還是燒點?電火花式打點計時器

傳統撞擊覆寫的打點計時器容易因為摩擦力或撞擊而影響測量出的間隔,使用電火花燒出來的就順多了

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2019-10-24 23:45:09 最後編修
2017-02-05 22:26:16 By zfang
 

國三進入運動學,那天利用一節課帶學生到實驗室一起操作『單擺實驗』與『打點計時器』。

打點計時器的實驗是將紙帶放在複寫紙下,用手或滑車拉動紙帶,通電的打點器就會做規律而快速的振動,使複寫紙下方的紙帶留下軌跡。紙帶上的點,每兩點間的時間間隔是一樣的,如果打點計時器是20Hz,就表示相鄰二點的時間間隔是1/20秒(0.05秒)。


打點計時器可做為計時的工具,藉由點與點之間的距離來可以表示物體的運動情形。

學校是新學校,設備器材多是近三年才購置,打點計時器的外型和課本的”陽春型”不一樣。


學校的看起來比較高級,被白色塑膠外殼包裹著,看不到內部構造。

來實驗室上課前已經教導學生打點計時器的構造與原理,課本上的打點計時器是利用電磁鐵原理吸引撞針敲擊複寫紙而留下痕跡。看了標示,我們的是50Hz,也就是點與點的間隔是0.02秒。

發下一組一臺打點計時器,每個學生撕一條20公分的紙帶,嘗試著拉出等速度,等速度代表物體運動速度維持固定,點與點的距離都相同,要能穩定地拉出等速度並不容易。不過呢~卻發現有些組打出來的不是一個點,而是一坨模糊的軌跡。


是因為複寫紙已經模糊了嗎?可能是因為長時間撞擊某一點而變得不清晰。

建議他們將黑色複寫紙轉個角度,看看點與點之間是否能夠分明。
學生試了,但仍是模糊。
『老師,我覺得點不是打出來的,很像是燒出來的。』
燒出來的?這個發現有趣了!


學生們分享他的發現,原來他們把塑膠殼拆了!


『老師你看,有火花耶!』仔細一看,果真有火花,看樣子"點"真的是被燒出來的。


『我們還發現,用手也會有火花!』學生示範給我看。

這看起來像是尖端放電的火花,似乎和之前用電漿球產生的火花一般。
『不痛嗎?』會痛!
為了想讓老師拍個清楚,他算是為實驗”犧牲”。(警語:在實驗室中請勿進行危險動作,拍攝前已經確認電流的安全性。)

後來才知道,原來學校用的是電火花式的打點計時器。傳統撞擊覆寫的打點計時器容易因為摩擦力或撞擊而影響測量出的間隔,使用電火花燒出來的就順多了,只是~若是一次燒出一堆點,可也就會哭笑不得了。

 

分類:教學現場與課堂側記 2012/09/14 11:06

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