绳和弹簧的弹力瞬间变化的实验演示

３ 结 束 语
堂 的效 率 。这 样 既 可 以扩 大 学 生 的 知 识 面 ， 开
阔学 生 的 眼界 ， 提升基本实验操作技 能 ， 培 养 学
综上所述 ， 如 果 我 们教 师 可 以在 日常 的实 验
生创造性 、 训 练学 生 的 思 维 能 力 ， 又可 以构建 出
一
课 堂 中做 到 创 新 、 互动， 利用 生 活 中的资源 ， 以
把 两个 力传 感 器 竖 直悬 挂 起 来 ， 它们 之 间通 过 细绳 相连 ， 如图 ４ ａ 所 示 。将两 个 力传感 器 连 接 到数据 采集 器上 ， 数 据采集 器 连接 到计 算机 上 ， 仍 然 用演 示 牛顿 第 三 定 律 的 实验 界 面 。实验 前 ， 轻
仍 困惑不解 。
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的细 绳被剪 断 的瞬 间 ， Ａ、 Ｂ之 间 的弹 簧 上 的力 不
能发 生突 变 ， 瞬 间可 认 为没有 变化 ， Ａ球 和 Ｂ球 除 受 重力 外还 有 弹簧 的 弹力 存 在 ， 所 以 Ａ球 的加 速 度为 １ ． ５ ｇ ， Ｂ球 的加 速度 为零 。
学生为本 ， 以新 课 程 标 准 为 纲 ， 合 理 设 计 整 合 实 验方 法 ， 改进 实 验 思 路 ， 必 将 大 幅 度 提 升 实 验 课
一 一
个 学 生喜 闻乐 见 的生 物 实 验 高 效 课 堂 管 理 模
（ 收 稿 日期 ： ２ ０ １ ４ — １ １ — １ ８ ）
图 １
演示 牛顿 第 三定律 的 实验 。用 两个力 传感 器
互拉 ， 把 两个 力 随 时 间变 化 的 图像 在计 算 机 的屏 幕 上显 示 出来 ， 如 图 ３所 示 。要 求 学 生 回忆 这 个 图像 的对 称 形 态说 明 了什 么？通 过 与 学 生 交 流 ， 让学 生 明 白 ， 本实 验 可 以在 同一 个 图 上呈 现 两 个 力 同时 变化 的情 况 ， 比较发 现两 个 图形对 称 ， 说明 这 两个 力 的瞬间 变化情 况 完全 相 同。
力 图２
… ＿
［ 题２ ］ 上 题 中如 果 Ａ 球 与 Ｂ球 之 间换 成 用一 根 轻 弹簧 连 接 ， 其 它条 件不变， 如 图 ２所 示 。此 时仍 剪 断 上
端 的细 绳 ， 则细绳 刚 断的 瞬间， Ａ、 Ｂ 两 球 的加 速度 又分别 为 多少 ？ 老师 们 通 常 这 样分 析 ： 题 １中 的 细绳 被剪 断 的瞬 间 ， Ａ、 Ｂ之 间 细绳 上 的力 发 生 了 突变 ， 瞬 间减小 为 零 ，Ａ球 和 Ｂ球 立 即 变 成 只受 重力 ， 所 以它 们 的加 速 度 都 等 于 ｇ 。而 在 题 ２中
［ 题 １ ］ 如 图 １所 示 ， 在 天 花 板 上
用 两 根 细绳 悬 挂 两个 小 球 Ａ、 Ｂ， 它们 都处于静止状态 ， Ａ 的质 量 为 ２ ｍ， Ｂ 球 的质 量 为 ｍ。若 剪 断 上 端 的细 绳 ，
则 细 绳 刚断 的瞬 间 ， Ａ、 Ｂ两 球 的 加速 度 分别 为 多少 ？ （ 重 力加 速度 为 ｇ 。 ）
一 图 ３ Fra bibliotek学生一 般 很难 理解 老师所 说 的细 绳上 的力 发
生 了突变 而弹 簧上 力不 能发 生突 变 的解释 。有 些 老师 还会从 理 论上进 一 步说 明细 绳与 弹簧 在形 变 上 的区别 ， 试 图让学 生理 解 。实质 上 ， 大多 数学 生
（ ２） 细 绳 的 实验
・
２ ８ 。
Ｅｄ ｕ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ａｎ ｄ Ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ Ｖｏ １３ １， Ｎｏ ． ２，２ ０１ ５
．
式。
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绳 和 弹 簧 的弹 力 瞬 间变 化 的 实验 演 示
口 吴 劲 松
江 苏省 南京 市 六合 区六合 高级 中学 ２ １ １ ５ ０ ０
１ 问题 的提 出 ２ ＤＩ Ｓ实 验 演 示
为 了帮 助 学 生 理解 牛顿 第 二 定 律 Ｆ＝ｍｏ的
瞬时性 ， 老 师 们 喜 爱 用 两 道 经 典 的 例 题 进 行 教
学。
如何 能把 这 种 瞬 问变 化 呈 现 出来 ， 让 学 生 亲
眼看 见 ， 获 得 真 实 的 体 验 ？ 本 人 想 到 可 以借 助
Ｄ Ｉ Ｓ实 验设 备来进 行 设计 。
（ １ ） 铺 垫 性 实验