(浙江选考)2019版高考物理大一轮复习第十四章实验与探究第2讲力学实验二学案.doc
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1、【 精品教育资源文库 】 第 2 讲 力学实验 (二 ) 实验 5:探究作用力与反作用力的关系 一、实验原理 1.用弹簧测力计探究作用力与反作用力的关系 如图 1 甲所示,任取 A、 B 两个弹簧测力计,使两挂钩钩住, B 固定, A 用手拉着 .读出此时两个弹簧测力计的示数 FA和 FB,比较 FA和 FB的大小和方向 . 如图乙所示,将两个弹簧测力计挂钩钩住, B 连接一块木块, A 用手拉着 .探究在水平方向运动时, FA和 FB的大小和方向 .将拉动方向改为竖直方向,如图丙所示,重复上述探究 . 图 1 2.用力传感器探究作用力与反作用力的关系 如图 2 所示,用两只力传感器钩住对
2、拉 .从计算机屏幕上所显示的力和时间关系图线中读出不同时刻两只力传感器的相互作用力 FA和 FB,比较 FA和 FB的大小和方向 . 图 2 二、实验器材 弹簧测力计 3 个、包装用泡沫塑料若干、小刀 1 把、木块 1 个、力传感器 2 只、数据采集器1 台及计算机 1 台等 . 三、实验过程 1.用弹簧测力计探究作用力与反作用力的关系 (1)探究静止状态时物体间的作用力与反作用力 . 取其中两个弹簧测力计 A、 B 连接在一起, B 固定, A 用手拉着 .在表中记下此时两弹簧测力计的示数 FA和 FB.加大对 A 的拉力,重复实验多次 .实验中注意观察作用力与反 作用力的方向及两弹簧测力计
3、示数变化是否有先后 . 【 精品教育资源文库 】 若 FA和 FB大小不等,可尝试以下步骤:将弹簧测力计 A 与弹簧测力计 C 互拉,根据 中各次实验 FA的大小记下对应的弹簧测力计 C 的示数 FA ;将弹簧测力计 B 与弹簧测力计 C互拉,根据 中各次实验 FB的大小记下对应的弹簧测力计 C 的示数 FB. 比较 FA 与 FB 的大小关系 . (2)增加弹簧测力计的 “ 记忆功能 ” ,即在弹簧测力计的指针下面放上一点泡沫塑料 . (3)探究沿水平方向运动时物体间作用力与反作用力的关系 . 将具有 “ 记忆功能 ” 的弹簧测力计 A与 B挂钩连接在一起,弹簧测力 计 B连接一块小木块,
4、用手拉 A 使木块运动一段时间后停下来 .根据泡沫塑料的位置读出两弹簧测力计的最大示数FA和 FB,记录在表中 .实验中要注意观察作用力与反作用力的方向 . 若 FA和 FB大小不等,则可保持泡沫塑料的位置不变,将弹簧 A 和 B 分别与弹簧测力计 C互拉,直至 A、 B 两弹簧测力计的示数分别为 FA和 FB,记下弹簧测力计 C 的示数 FA 和 FB.比较 FA 与 FB 的大小关系 . 以不同运动状态 (匀速直线运动和加速运动 )重复实验多次,记下相应数据 . (4)探究沿竖直方向运动时物体间作用力与反作用力的关系 .重复 (3)中步 骤 . 2.用力传感器探究作用力与反作用力的关系 (
5、1)探究静止状态时物体间作用力与反作用力的关系 . 取 A、 B 两只力传感器,使两挂钩钩住, B 固定, A 用手拉着,以不同力拉 A 一段时间,通过数字化实验系统记录两传感器间的相互作用力 FA和 FB随时间变化的图线 . 仔细观察 FA和 FB所对应的两条曲线,比较不同时刻 FA和 FB大小是否相等 .实验中观察体会作用力与反作用力的方向 . 任取 8 个时刻,结合图线读出这些时刻两只传感器的相互作用力 FA和 FB,并将所取时刻和对应 FA和 FB的值填入表中 . (2)探究沿水平方向运动时物体 间作用力与反作用力的关系 .重复 (1)中步骤 . (3)探究沿竖直方向运动时物体间作用力
6、与反作用力的关系 .重复 (1)中步骤 . 四、注意事项 1.使用弹簧测力计前,应先调节零刻度 . 2.弹簧测力计对拉时作用力要在同一直线上 . 3.实际的弹簧测力计往往存在一定的示值误差,发现两弹簧测力计示数不等既不能 “ 视而不见 ” 也不能 “ 武断定论 ”. 4.将弹簧测力计 A 和 B 分别与弹簧测力计 C 互拉,通过与 C 的示数比较确定两弹簧测力计拉力是否相等,是一种 “ 等效替代 ” 的方法 . 5.同一实验步骤中,泡沫塑料位置必须保持不变 . 6.用力传感器 进行实验时,也需要调零 . 【 精品教育资源文库 】 7.用力传感器对拉时作用力要在同一直线上 . 例 1 (201
7、5 浙江 9 月选考 14) 在 “ 探究作用力与反作用力的关系 ” 实验中,某同学用两个力传感器进行实验 . (1)将两个传感器按图 3 甲方式对拉,在计算机屏上显示如图乙所示,横坐标代表的物理量是 _,纵坐标代表的物理量是 _. 图 3 (2)由图乙可得到的实验结论是 _. A.两传感器间的作用力与反作用力大小相等 B.两传感器间的作用力与反作用力方向相同 C.两传感器间的作用力与反作用力同时变 化 D.两传感器间的作用力与反作用力作用在同一物体上 答案 (1)时间 (t) 力 (F) (2)AC 变式 1 在 “ 探究作用力与反作用力的关系 ” 实验中,某同学把一只力传感器系在一个木块上
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