实验十二 牛顿第三定律
实验目的
验证牛顿第三定律。
实验原理
对于每一个作用力,必然有一个反作用力。作用力与反作用力总是成对出现的,它们同时存在,同时消失,分别作用在两个相互作用的物体上。
实验器材
朗威DISLab、计算机等。
实验装置图
见图12-1。
图12-1 实验装置图
实验过程与数据分析
1.将两只力传感器接入数据采集器;
2.启动“组合图线”功能,点击“增加”,增加图线“时间-力1”与“时间-力2”;
3.两手各持一只力传感器,让两传感器的测钩互相钩住,两手用力拉或压,得两条“力-时间”组合显示图线(图12-2)。观察发现两条图线基本重合,表示两力大小相等;
图12-2 通常显示模式下的组合波形
4.选中其中一条图线,点击“设置”,设为“镜像显示”,对两个力的方向加以区别;
5.返回实验界面,继续实验,可见两条图线以X轴对称(图12-3),说明两力方向相反;
图12-3 将一条图线设置为镜像模式
6.点击“停止”,将“采样频率”设置为“500”。让两只力传感器的测钩正对,相互敲击,获得另外两条以X轴呈上下对称的图线(图12-4);
图12-4 镜像模式下的敲击图线
7.结合实验结果,总结牛顿第三定律在实验中的体现。
建议:
1.实验中应保持两传感器的手柄平行,注意测钩的角度,以免产生扭力;
2.取下测钩,设法在锁紧螺栓上固定上强力磁铁,重复实验,观察磁力是否符合牛顿第三定律;
3.改变实验次序,尝试另外一种教学思路:先观察镜像图像,得出两力方向相反;再取消镜像模式,借助两图线的重合现象,验证两力大小相同;
4.尝试引导学生画出上下不对称的图线,对应此时的操作手法分析图线不对称的原因,加深对正确操作方法的理解和认识。
文件下载(已下载 7336 次)发布时间:2013/1/10 上午11:40:00 阅读次数:9529