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远古的人类通过对日月星辰和一年四季变化的观察，逐渐产生了时间的概念。对时间概念的认识和探究伴随了整个人类的发展历史。时间同长度一样，也是客观存在的一种量，然而时间是看不见、摸不着的。随着人类社会科技水平的提高，人们所掌握的计时方法也在不断改进。

就时间的很多属性而言，人类Zxian掌握的就是计算时间的方法。既然时间是一种持续、有序的运动过程，那么，我们就可以用测量物体的运动变化过程来代表测量时间的标准。而这样的标准运动过程，要求尽量均匀和持续不断。例如均匀滴下的水滴、缓慢燃烧的香、原子的振荡等等，都可以用计量时间的标准运动。

测量物体日影在一天当中的变化，是Z早为人们所掌握的计时方法。作为地球自转的反映，太阳日复一日的东升西落，由此产生了地球上物体的影子的移动。早期人类通过观察这个自然现象产生了时间观念，并逐渐学会了计算时间。物体日影的变化移动过程在这里被人们用作计量时间的标准运动。简单的说，即通过观察物体影子长短或者移动过程来计算时间，这就是光影计时原理。这一原理相对简单，计量工具也不复杂，所以Zxian被人类掌握。

根据这一原理设计出的计时工具一般通称为太阳钟，具体包括圭表和日晷等计时工具。

圭表由“圭”和“表”两个部件组成，直立于平地上测日影的标杆和石柱，叫做“表”；正南正北方向平放的测定表影长度的刻板，叫做“圭”。通过“表”在“圭”上投影的长短来确定时间。在成书于周代的古代典籍《周礼》中就有关于使用土圭的记载，可见圭表的历史相当久远。

日晷也是通过观测日影计时的仪器，通常由铜制的指针和石制的圆盘组成。铜制的指针叫“晷针”，垂直地穿过圆盘zhong心，起着圭表中立竿的作用，因此，晷针又叫“表”。石制的圆盘叫做“晷面”，安放在石台上，呈南高北低，使晷面平行于赤道面，这样，晷针的上端正好指向北天极，下端正好指向南天极。在晷面的正反两面刻划出12个大格，每个大格代表两个小

在实验中，我们可以用秒表和刻度尺来分别测量物体运动的时间和位移。但当物体运动速度过大时，测量误差就较大。这时我们可使用打点计时器来减小实验误差。

打点计时器是一种测量时间的工具，如果运动物体带动的纸带通过打点计时器，在纸带上打下的点就记录了物体运动的时间，纸带上的点也相应地表示出了运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上的各点间的间隔，就可分析物体的运动状况。

电火花打点计时器和电磁打点计时器是我们常见的两种打点计时器，下面就几个方面作简单介绍。

利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点而显出点迹的一种计时仪器。给电火花打点计时器接220V电源，按下脉冲输出开关，计时器发出脉冲电流，接正极的放电针和墨粉纸盘接到负极的纸盘轴，产生火花放电，于是在纸带上打出一系列的点，而且在交流电的每个周期放电一次，因此电火花打点计时器打出点间的时间间隔等于交流电的周期。当电源频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点。

当给电磁打点计时器的线圈通电后，线圈产生磁场，线圈中的振片被磁化，振片在磁铁磁场的作用下向上或向下运动，而且在交流电的每个周期完成一次振动，在一个周期内打点一次，即每两个点间的时间间隔等于交流电的周期。当电源频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点。

这两种计时器的共同点是在纸带上记录运动物体的“时一空”分布信息，计时基准都是取自家用电的周期，在我国每两个点之间的时间间隔为0.02s，因而有相同的数据采集方法与数据整理分析方法，但在某些方面仍有很大区别。

电磁打点计时器工作时，它的打点针对运动中的纸带产生冲击和摩擦，干扰了纸带的运动，也影响了振针的运动，故实验误差较大。而电火花计时器采用高压脉冲放电，放电针与纸带不接触，不干扰纸带的运动，故误差很小。

使用电磁打点计

自闭症学生存在视觉发展方面的优势，教师可以利用计时器来提高学生的安坐能力，提升学生的等待能力，增强学生的时间意识和训练学生的注意力。教师在运用计时器的过程中要注意选择学生喜欢的计时器，明确使用计时器的目的，循序渐进地使用计时器，同时调动家长的积极性，才能充分发挥计时器的作用，促进自闭症学生更好地发展。

自闭症学生对视觉信息的处理要优于听觉信息和语言信息，他们在视觉讯息处理方面存在优势。自闭症学生喜欢看图片、图像和实物等，他们往往通过视觉图像了解外界事物，学习做事情的方法，明白一些他们通过语言无法理解的事情。

由于自身发展的障碍，自闭症学生在课堂教学中会出现一些常见的问题：无法安静地坐在自己的座位上，喜欢尖叫或到处走动；没有耐心等待轮流，遇到自己喜欢的事物，会争抢或者哭闹；注意力容易转移，很难专注教学内容；没有时间概念，教师规定的时间要完成的事情，往往因为不理解规定的时间是多久，而不能及时完成，有时还会因为不愿意结束任务而出现情绪问题……

在平时的工作中，研究者发现：自闭症学生喜欢不同形状的计时器，他们喜欢盯着计时器的秒针、分针和时针专注地观看，喜欢听计时器在规定的时间到时所发出的不同声音；有些学生特别喜欢沙漏计时器，他们喜欢看着沙漏慢慢地漏，直到沙子全部漏下。所以，研究者尝试利用自闭症学生的视觉优势，将计时器运用到教学中来处理学生的行为问题，训练学生良好的常规，提高课堂教学效果。

对于一些兴奋型的自闭症学生，很难让他们安静地坐在座位上，特别是坐一节课，对于他们来说是一件非常困难的事情。教师可以利用计时器来训练他们的安坐意识，提高他们的安坐能力。教师利用学生喜欢的计时器类型，在课前五分钟训练学生的安坐能力。一开始，教师先把计时器设置成dao计时十秒，然后辅助学生把手放在背后坐好。学生看着自己喜欢的计时器

这两种计时器的共同特点是在纸带上记录运动物体的“时空”分部信息，计时基准都是0.02秒，因而有相同的数据采集方法和数据整理分析方法，并可与斜面小车及轨道小车等配套使用，但可靠性，准确性以及课时利用率等方面，则有很大差别。

电火花计时器利用高压脉冲火花放电的干扰当电火花计时器成功地克服了电磁打点计时器的缺点。

电磁打点计时器的振针对运动中的纸带产生冲击和摩擦，干扰了纸带的运动，这在自由落体实验中尤为显著。放点针与纸带没有接触，因而不会干扰纸带运动。

电磁打点计时器的计时周期会受到运动纸带纸带静止时若电磁打点计时器调节适当，打点的等时性得到保证。但是，当纸带运动时，受到打点针冲击作用的纸带对振子也生生反作用，从而影响到打点时相位产生显著漂移。

使用电磁打点计时器时，对打点相位的调节，常常是师生难以掌握的技术难点；即使耗费大量的时间和精力调节，也常常难以调好，从而降低了工作的可靠性，减低了实验的置信度和课时利用率。

使用电火花计时器时由于不需要上述调节，学生一般可在3-5秒内便能采集到实验数据，从而可使学生的精力集中到控制实验现象产生的条件，以及研究分析运动规律上去。

电磁打点计时器在使用中是没有安全问题的。电火花打点计时器长期不能在教学中使用的关键问题之一就是安全问题。可现在我们采用了一种与电场描绘及传真记录相类似的微电流转印方法，其电压虽然高达3万伏，但电流控制在200微安以下，从而解决了使用电火花计时器的安全问题。

电磁打点计时器是一种低成本教学仪器，它的价格和实验消耗比较低。而电火花计时器在上世纪八十年代初，与电磁打点计时器之间的价格比在10：1以上，耗材比在50：1以上经过长期研究改进，我们终于在充放电上都利用市电的相位信息，使电路大为简化使两种产品的价格比低于2：1。由于电火