高压火花发生器

将仪器所附的高压线插头插入仪器的高压输出端，另一端连接至气垫导轨（具体连接方法见后面的实验举例）；插入电源插头，打开电源开关，仪器显示 1000 毫秒，及打火周期为 1 秒，使用者可根据需要按下数字按钮输入新的打火周期，如输入有误，可按下删除键（ DEL ），每次按动删除键，将删除最后一位数字。

本仪器打火周期限定在 10 毫秒至 1999 毫秒。

设定好打火周期后，如打火由本仪器控制，则按一次启动停止键，开始打火花，如要停止打火花，则再按动一次启动停止键即可。如打火是由外部控制，则将外部控制线插头插入外控输入插口，并按动内外控制切换键，则内外控制显示点亮，此时外部信号为低电平时（或外部输入线短路），仪器打火花。

每次按动内外控制切换键，仪器打火的控制将在内外控制间转换。

火花频率的选择：可以根据实验情况的需要选取适当的火花频率，通过频率与时间的换算（ｆ＝１／ △ ｔ），就能计算出频率ｆ值来。

检测插口为仪器检测周期时使用，启动仪器输出高压脉冲电压的同时，检测插口同时输出峰－峰值 5 伏的相同周期脉冲信号。

用火花记录法测速度和重力加速度

实验准备工作：将气垫导轨调至水平状态，将高压输送线挂在导轨两端绝缘杆上的拉簧上，并使其绷紧，将火花记录纸用玻璃胶布贴于三角导轨的侧面，如图 1 － 1 所示的位置上。用直径 1 ～ 1.5 的铜质金属丝弯成如图 1 － 2 所示的电极形式，穿过滑块上尼龙螺杆上的螺母固定，使其上端的环形环绕高压输送线，并与其保持 1 毫米左右的间隙，电极的下端针尖垂直于火花记录纸，并与其保持 2 ～ 3 毫米左右间隙，将高压火花发生器的高压输出的阳极接至高压输送线上，将阴极（地）接至气垫导轨的任何金属部分。

实验方法：

1) 测定滑块运动的速度 V

接通气源和高压发生器的电源，并选择好合适的打火周期，将滑块置于导轨一端，按下启动按钮，看其打火火花是否正常，火花点是否清晰。当滑块从导轨的一端开始朝另一端滑动时，按下启动按钮，滑块带着火花电极在火花记录纸上留下了所设定的火花周期的火花点，如图 1 － 3

当滑块滑至接近另一端时，便应再按一下启动停止按钮，停止打火，否则滑块回复后火花点将混淆。

将 △ S 除以火花周期 △ｔ（△ S/ △ｔ）即得在△ S 长度内的滑块滑行速度；将ｎ △ S 除以ｎ △ｔ，即得在ｎ△ S 长度内滑块滑行速度，若依次计算每段 △ S 长度内的滑块滑行速度，就能得出滑块在整个导轨长度内的滑行速度情况。在匀速运动中 △ S 均应相等，从 △ S 长度的变化情况，也可以看出滑块是否匀速运动。

上述 △ｔ由所选定的火花周期而定。△ｔ为火花周期。

2) 测定滑块运动的加速度α，验证重力加速度ｇ

将气垫导轨调节旋钮下部垫入 1 毫米厚的垫块，使导轨倾斜，将滑块置入导轨最高点放手让其自由下滑，滑块滑动后按下启动停止按钮，便能在火花记录纸上记下如图 1 － 4 所示的图样，当滑块接近下端时，再按动启动停止按钮，停止打火。

按下面公式可求得滑块运动加速度ｇ

α＝ S 2 － 2S 1 ／ｎ ２ △ｔ ２ ；式中 S 1 为在时间ｎ △ｔ 内滑块的位移， S 2 为在时间 2 ｎ △ｔ内滑块的位移 , S 1 S 2 由记录纸上直接量得，ｎ为 S 1 中包括的 △ｔ次数。为了降低实验误差，ｎ应尽可能取得多些。

实际上该加速度 α是重力加速度ｇ的一个分量，如图 1 － 5 中， H 为垫高垫块高度， L 为气垫导轨支承的间距。

α＝ｇ sin θ， ｇ＝α／ sin θ，因为 sin θ＝ H ／Ｌ

所以ｇ＝α＊Ｌ／Ｈ将上面所求得的ｇ代入，将求得的ｇ与理论值作比较。