陳永前

(湖南省岳陽(yáng)市君山區(qū)第一中學(xué))

電火花計(jì)時(shí)器是高中物理實(shí)驗(yàn)中常用的一種計(jì)時(shí)儀器，它能夠把物體的運(yùn)動(dòng)情況定時(shí)地記錄在紙帶上。電火花計(jì)時(shí)器配合斜面小車(chē)、電火花描跡儀、鉤碼組等實(shí)驗(yàn)儀器，可以做勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻加速直線運(yùn)動(dòng)、牛頓第二定律、自由落體運(yùn)動(dòng)、動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律等多個(gè)實(shí)驗(yàn)。電火花計(jì)時(shí)器采用高壓脈沖電火花進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有操作簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確性高、可靠性好、使用安全等特點(diǎn)，是替代電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的更新?lián)Q代產(chǎn)品。

電火花計(jì)時(shí)器的工作原理，是利用火花放電使墨粉在紙帶上打出墨點(diǎn)而顯示出點(diǎn)跡的一種計(jì)時(shí)儀器。給電火花計(jì)時(shí)器交流電源，按下脈沖輸出開(kāi)關(guān)，計(jì)時(shí)器發(fā)出的脈沖電流（脈沖放電電流平均值不大于500 微安），通過(guò)接正極的放電針和墨粉紙盤(pán)到接負(fù)極的紙盤(pán)軸，產(chǎn)生火花放電，于是在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，而且在交流電的每個(gè)周期內(nèi)放電一次，因此，電火花計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)間的時(shí)間間隔等于交流電的周期。當(dāng)電源頻率是50Hz時(shí)，它每隔0.02s 打一次點(diǎn)（打點(diǎn)周期相對(duì)誤差不大于1%）。由于電火花計(jì)時(shí)器使用中運(yùn)動(dòng)阻力極?。ㄟ@種極小阻力來(lái)自于紙帶運(yùn)動(dòng)的本身，而不是打點(diǎn)產(chǎn)生的），因而系統(tǒng)誤差小，計(jì)時(shí)精度與交流電源頻率的穩(wěn)定程度一致（脈沖周期漂移不大于50 微秒，這一方面也遠(yuǎn)優(yōu)于電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器），高中物理實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)在使用的幾乎都是電火花計(jì)時(shí)器。

我校實(shí)驗(yàn)室使用的電火花計(jì)時(shí)器有三種：余姚丈亭教學(xué)設(shè)備廠生產(chǎn)的J01207 型，靖江市生祠無(wú)線電配件廠生產(chǎn)的J0207 型，寧波凱迪科教儀器有限公司生產(chǎn)的J0207 型。這三種電火花計(jì)時(shí)器幾乎完全相同。我校目前有近30 個(gè)教學(xué)班，完成高中物理的幾個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)要多次使用電火花計(jì)時(shí)器，使用過(guò)程中一個(gè)十分突出的問(wèn)題是電火花計(jì)時(shí)器的正（紅色）負(fù)（黑色）脈沖輸出插座損壞十分嚴(yán)重，令人心痛！針對(duì)這種情況，我對(duì)電火花計(jì)時(shí)器正負(fù)脈沖輸出插座做了一小改進(jìn)。

改進(jìn)方法：

改進(jìn)一：利用卷紙帶的膠質(zhì)圓筒（內(nèi)徑1.3 厘米，外徑1.6 厘米，高1.3 厘米，廢物利用），將其套在正負(fù)脈沖輸出插座上，再用502 膠（或AB 膠）將其粘緊（粘緊時(shí)要注意：不要讓多余的502 膠粘住紙帶壓板和高壓變壓器的外殼），防止學(xué)生有意無(wú)意旋轉(zhuǎn)正負(fù)脈沖輸出插座，使插座松動(dòng)或弄斷高壓變壓器的線。改進(jìn)前，一個(gè)年級(jí)實(shí)驗(yàn)做完，正負(fù)脈沖輸出插座的損壞率達(dá)到70%以上，改進(jìn)后，實(shí)驗(yàn)做完，正負(fù)脈沖輸出插座基本無(wú)損。

改進(jìn)二：從電火花計(jì)時(shí)器內(nèi)引出的電源線用1 cm×2 cm 的硬質(zhì)膠片通過(guò)兩個(gè)小螺釘固定在電火花計(jì)時(shí)器的尾部左邊，防止因外力過(guò)大使電源線從焊接處脫落而發(fā)生安全事故。

另外，建議生產(chǎn)廠家，電火花計(jì)時(shí)器的電源開(kāi)關(guān)用按鍵式開(kāi)關(guān)，這種開(kāi)關(guān)的操作靈活方便，能縮短不必要的打點(diǎn)時(shí)間，延長(zhǎng)墨粉紙盤(pán)的使用壽命，降低實(shí)驗(yàn)成本。