[微课展播] 弹簧传感器

宝坻

一中

微课展播

            弹簧传感器

孙永先：于2003年沈阳师范大学物理系毕业，在一中从事教育教学工作至今，在完成本职教学工作之余，非常喜欢科技创新类的新鲜事物，时长关注国内外科技最新动态，并积极尝试将其融入课堂教学中，以求提升学生的科学素养，

同时，身体力行，创作一些有助于课堂教学的实验教具，如“运动合成演示器”“力的合成演示器”“弹簧传感器”“逆风行驶的小车”“竖直圆周运动演示器”等，在提升教学效果的同时，分别获得国家、市、区各级奖励，其中“弹簧传感器”在教学实践中的突破性与创新性，被国家级杂志《实验室科学》收录，并在第八届全国中学物理青年教师教学大赛期间的自制教具展评会上展出，获得国家级一等奖。所撰写的《风力发电设计与制作》一文获市级科技教育学校课程方案评选一等奖。

在不断创作之余，也曾总结过自己的探索历程，于2010年，主讲高三实验专题复习报告；于2013年暑期培训期间主讲“高中物理教学中自制教具的设计与制作”。

 

 

弹簧传感器简介

在探究牛顿第二定律实验中，近似的认为小车受到的拉力等于钩码的重力，而事实并非如此，为帮助学生理解这一事实，特设计此仪器：将弹簧秤和发光二极管、电源组成的简单电路固定在小车上，由弹簧秤的指针充当电路的开关。将连接钩码的细绳跨过滑轮后连在弹簧秤的勾上，其他装置不变。

当手按住小车使其静止时，弹簧秤的示数等于钩码的重力，弹簧秤的示数为某一定值，现假定悬挂的钩码重2N，当放开小车，使其在钩码的带动下加速时，忽略滑轮的转动惯量及摩擦等因素，弹簧秤的示数F=M车·G码/(M车+M码），经计算为1.2N，所以将触点设定在1.5N附近。

实验方案一：当用手按住小车使其静止时，由于钩码的重力，弹簧秤的指针要由0N位置移动到2N位置，当指针经过触点所在的1.5牛位置时，被触点拦住并导通电路，使二极管发光。当放手使小车在钩码带动下加速时，弹簧秤指针会指示1.2N的位置而离开触点，电路断开，二极管不发光。通过观察二极管由亮到灭的现象可知细绳上的拉力变小这一事实，

实验方案二：将弹簧秤的指针拉过触点，系统静止时，由与钩码的重力，指针指示2N的位置，当小车在钩码的带动下加速时，指针要由2N位置移动到1.2N位置而经过触点所在的1.5N位置，被触点拦住并导通电路，二极管发光。通过观察二极管由不亮到亮的现象可知细绳上的拉力变小这一事实