张凤 杨能勋

摘   要：文章将现代科学技术运用到传统物理实验——验证牛顿第二定律中，利用多普勒效应测速原理设计了多普勒效应综合实验仪（ZKY-DPL-3），将该仪器与气垫导轨结合设计出一套操作简单、精确度高的多普勒效应验证牛顿第二定律的实验方案，通过该实验加深学生对现代科学技术的认知，激发学生的创新能力。

关键词：多普勒效应;创新性实验;牛顿第二定律

中图分类号：G633.7 文献标识码：A     文章编号：1003-6148（2021）7-0049-3

目前，传统实验中普遍利用气垫导轨和光电计时装置验证牛顿第二定律。光电计时装置是将挡光片安装在运动物体上，将挡光片经过光电门的平均速度近似为运动物体的瞬时速度，测出挡光片前后两次经过光电门的速度和时间或位移，计算滑块的加速度[1]。但是无论采用哪种方法，挡光片的宽度都会导致相应的测量误差，所以这种研究方法得到的数据不精确[2]。

本文用多普勒实验仪、红外接收器、红外发射器和超声接收器、超声发射器代替光电计时装置，将现代科学技术运用到物理实验中，扩充了验证牛顿第二定律的实验方法。用本仪器测量物体的运动设置灵活，测量方便，实验仪可直接显示v-t图像，对所研究的运动的特征一目了然，又可以直接查阅测量数据作进一步分析。本文对实验的介绍分为三部分内容：一是实验装置的介绍，二是对实验原理的分析，三是数据测量与分析。

1    实验装置

实验装置如图1所示，在气垫导轨的两端分别固定红外接收器和超声发射器，超声接收器和红外发射器置于滑块上，红外发射器、红外接收器和超声发射器、超声接收器分别接入多普勒实验仪对应接口。……