数字计时器：

 (1)构造

数字计时器和光电门一起组成气垫导轨的计时装置。光电门的外形如图。它由发光器件(聚光灯泡或红外发光二极管)和光敏器件(光敏二极管或光敏三极管)组成。通常使光敏器件处于亮(被光照)状态，在暗(光被遮)状态时向数字计时器进出脉冲讯号，触发数字计时器计时或停计。

J0201－1型数字计时器如图。

计时器上的输入插口Ⅰ和Ⅱ分别与两个光电门相连接。计时开关扳向“1ms”挡时数码管显示计时值单位为毫秒，计时量程0－0.999秒；该开关扳向“10ms”挡时，量程为0～0.09秒。复位键又称清零键。用以xx上一次计数或 计时的示数。

(2)J0201-CC型数字计时器工作状态

①“C”——计数

用当光片对任意一个光电门遮光一次，屏幕显示即累加一次。

②“S1”——遮光计时

当采用计时S1时，任一光电门遮光时开始计时，遮光结束(露光)停止计时，屏幕依次显示出遮光次数和遮光时间。即图甲中挡光条通过光电门的时间。可连续作1～255次时间，但只存储前10个数据。

③“S2”——间隔时间

当采用计时S2时，任一光电门{dy}次遮光时开始计时。第二次遮光时停止计时，屏幕依次显示出挡光间隔和挡光间隔的时间，即图乙中两个挡光条先后通过两个光电门之间的时间间隔或挡光片的两个边M、N通过一个光电门所用的时间。可连续作1～255次实验，只存储前10个数据。

④“T”——测振子周期

用弹簧振子或单摆振子配合一个光电门和一个挡光片做实验。“停止”计时后，屏幕依次显示n个振动周期和1个n次振动时间的总和。

⑤“a”——加速度

配合气垫导轨、挡光框、两个光电门作运动体的加速度试验。运动体上的挡光框通过两个光电门之后自动进入循环显示——挡光框通过{dy}个光电门的时间；挡光框通过{dy}个光电门至第二个光电门之间的间隔时间；挡光框通过第二个光电门的时间；挡光框通过{dy}个光电门的速度；挡光框通过第二个光电门的速度；挡光框通过{dy}个光电门至第二个光电门之间的运动加速度。

⑥“g”——测重力加速度

⑦“Col”——xx弹性碰撞实验

⑧“Sgl”——时标输出

(3)保养

①实验前应先调整发光器件和光敏器件的相对位置。如果二者没有对准，数字计时器在“S1”计时方式下数码管会不停地翻动、不能计时。使发光器件的光束对准光敏器件、计时器的数码管就不会再翻动。手动“复位”后显示“0”，即可开始遮光计时。

②数字计时器应按电子仪器常规保养。维修时严禁带电焊接，焊接时要将电烙铁断掉电源，用余热焊接。

小型气源：

(1)构造

小型气源为气垫导轨提供一定流量和压强的空气。

它由过滤器、离心式风机、电动机、波纹管、滤清器、减震弹簧等组成。工作时，电动机带动离心式风机旋转，空气从气源的进气口进入过滤器，进入风机后被压缩成较高压强的气体，经过波纹管(能减少压缩空气噪声)后进入滤清器，xx空气中的碳粉；(这些碳粉是电动机的碳刷产生的)，然后从气源的出气口经过塑料蛇形软管进入气垫导轨的型腔中。减震弹簧能减少机械震动产生的噪声。

国内已能生产大流量、高风压、无碳粉的低噪声气源，由于仍然使用整流子电机，气源使用一段时间后，需要取出滤清器，更换其中的泡沫塑料。

(2)保养

①为保持进入气源的空气干净清洁，实验时不要将气源放在地上。为了不使气源的振动影响滑行器的运动，也不要把气源与气轨放在同一实验台上。

②气源连续使用一般不超过90分钟。

③气源要与导轨配套。高压重滑行器的气轨要用高压气源(压强4－6千帕)，低压轻滑行器的气轨用低压气源(压强约0.3千帕)。

④使用以串激整流子电机为动力的气源，要定期更换碳刷。

教师操作：气垫导轨保持水平(水平尺处于中心位置)；数字计时器选择S2；用一只光电门；用不同的挡光片(100mm，50mm，30mm)演示平均速度；当挡光片宽度越来越小时，平均速度趋近于瞬时速度。

3、匀速直线运动

实验仪器：数字计时器(J0201-CC)、气垫导轨(J2125)、小型气源(J2126)、水平尺、滑快、挡光片(30mm)

教师操作：数字计时器选择S2；气垫导轨保持水平；使用两只光电门；用手轻推滑块，比较两个光电门示数；根据v= 计算速度，比较结果。

2.2 匀变速直线运动

1、加速度

实验仪器：数字计时器(J0201-CC)、气垫导轨(J2125)、小型气源(J2126)、滑快、挡光片(30mm)

教师操作：

(1)使导轨呈倾斜状(通过调节调平螺丝使右端略高于左端，使两光电门之间的距离约30厘米。接好计时器。计时器用S2挡。

(2)接通计时器电源，把滑行器(已插上挡光条)放在导轨上靠近右边光电门处，接通气源电源，自由释放滑行器。在滑行器撞击到缓冲弹簧时立即关闭气源。记下滑行器在两光电门间运动的时间和两光电门之间的距离。记入记录表中。使计时器置零。

(3)移动左边光电门门架改变计时距离(改变10厘米左右即可)，重复步骤(2)。如此继续，多取几组S、t数据，直至左边光电门过于接近缓冲弹簧，不便于计时为止。 (4)根据所测S、t值，计算 的值在实验误差范围内是否为恒量。若是，则可求出其加速度的平均值。