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

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

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

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

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。

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发布时间:2013/1/10 11:40:00  阅读次数:8575

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