浙江鸭高考物理总复习牛顿运动定律实验五探究作用力和反作用力关系学考.pptx

实验五探究作用力和反作用力的关系实验五探究作用力和反作用力的关系(学考学考)考考纲纲解解读读(1)会会通通过过实实验验探探究究作作用用力力和和反反作作用用力力之之间间的的关关系系。(2)体验用力传感器研究作用力与反作用力关系的方法。体验用力传感器研究作用力与反作用力关系的方法。实验原理实验原理1.用弹簧测力计探究作用力与反作用力的关系用弹簧测力计探究作用力与反作用力的关系如如图图甲甲所所示示，任任取取A、B两两个个弹弹簧簧测测力力计计，使使两两挂挂钩钩钩钩住住，B固固定定，A用用手手拉拉着着。弹弹簧簧测测力力计计A受受到到B的的拉拉力力FBA，弹弹簧簧测测力力计计B受受到到A的的拉拉力力FAB。读读出出此此时时两两个个弹弹簧簧测测力力计计的的示示数数FA和和FB，比较比较FA和和FB的大小和方向。的大小和方向。如如图图乙乙所所示示，将将两两个个弹弹簧簧测测力力计计挂挂钩钩钩钩住住，B连连接接一一块块木木块块，A用用手手拉拉着着。探探究究在在水水平平方方向向运运动动时时，FA和和FB的的大大小小和和方方向向。将拉动方向改为竖直方向，如图丙所示，重复上述探究。将拉动方向改为竖直方向，如图丙所示，重复上述探究。2.用力传感器探究作用力与反作用力的关系用力传感器探究作用力与反作用力的关系如如图图丁丁所所示示，用用两两只只力力传传感感器器钩钩住住对对拉拉。从从计计算算机机屏屏幕幕上上所所显显示示的的力力和和时时间间关关系系图图线线中中读读出出不不同同时时刻刻两两只只力力传传感感器器间间的的相相互互作用力作用力FA和和FB，比较，比较FA和和FB的大小和方向。的大小和方向。实验器材实验器材弹弹簧簧测测力力计计3个个、包包装装用用泡泡沫沫塑塑料料若若干干、小小刀刀1把把、木木块块1块块、力传感器力传感器2只、数据采集器只、数据采集器1台及计算机台及计算机1台。台。实验步骤实验步骤1.用弹簧测力计探究作用力与反作用力的关系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。探究静止状态时物体间的作用力与反作用力。取取其其中中两两个个弹弹簧簧测测力力计计A、B连连接接在在一一起起，B固固定定，A用用手手拉拉着着。在在表表中中记记下下此此时时两两弹弹簧簧测测力力计计的的示示数数FA和和FB。加加大大对对A的的拉拉力力，重重复复实实验验多多次次。实实验验中中注注意意观观察察作作用用力力与与反反作作用用力力的的方方向及两弹簧测力计示数变化是否有先后。向及两弹簧测力计示数变化是否有先后。若若FA和和FB大大小小不不等等，可可尝尝试试以以下下步步骤骤：将将弹弹簧簧测测力力计计A与与弹弹簧簧测测力力计计C互互拉拉，根根据据各各次次实实验验中中FA的的大大小小记记下下对对应应的的弹弹簧簧测测力力计计C示示数数FA；将将弹弹簧簧测测力力计计B与与弹弹簧簧测测力力计计C互互拉拉，根根据据各各次次实实验验中中FB的的大大小小记记下下对对应应的的弹弹簧簧测测力力计计C示示数数FB。比比较较FA与与FB的大小关系。的大小关系。(3)探究沿水平方向运动时物体间作用力与反作用力。探究沿水平方向运动时物体间作用力与反作用力。将将具具有有“记记忆忆功功能能”的的弹弹簧簧测测力力计计A和和B挂挂钩钩连连接接在在一一起起，弹弹簧簧测测力力计计B连连接接一一块块小小木木块块，用用手手拉拉A使使木木块块运运动动一一段段时时间间后后停停下下来来。根根据据泡泡沫沫塑塑料料的的位位置置读读出出两两弹弹簧簧测测力力计计的的最最大大示示数数FA和和FB，记记录录在在表表中。实验中要注意观察作用力与反作用力的方向。中。实验中要注意观察作用力与反作用力的方向。若若FA和和FB大大小小不不等等，则则可可保保持持泡泡沫沫塑塑料料的的位位置置不不变变，将将弹弹簧簧测测力力计计A和和B分分别别与与弹弹簧簧测测力力计计C互互拉拉，直直至至A、B两两弹弹簧簧测测力力计计的的示示数数分分别别为为FA和和FB，记记下下弹弹簧簧测测力力计计C的的示示数数FA和和FB。比比较较FA与与FB的的大大小关系。小关系。以以不不同同运运动动状状态态(匀匀速速直直线线运运动动和和加加速速运运动动)重重复复实实验验多多次次，记记下下相应数据。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。重复探究沿竖直方向运动时物体间作用力与反作用力。重复(3)中步骤。中步骤。2.用力传感器探究作用力与反作用力的关系用力传感器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。探究静止状态时物体间的作用力与反作用力。取取A、B两两只只力力传传感感器器，使使两两挂挂钩钩钩钩住住，B固固定定，A用用手手拉拉着着。以以不不同同力力拉拉A一一段段时时间间，通通过过数数字字化化实实验验系系统统记记录录两两传传感感器器间间的的相互作用力相互作用力FA和和FB随时间变化的图线。随时间变化的图线。仔仔细细观观察察FA和和FB所所对对应应的的两两条条曲曲线线，比比较较不不同同时时刻刻FA和和FB大大小是否相等。实验中观察体会作用力与反作用力的方向。小是否相等。实验中观察体会作用力与反作用力的方向。任任取取8个个时时刻刻，结结合合图图线线读读出出这这些些时时刻刻两两只只传传感感器器的的相相互互作作用用力力FA和和FB，并将所取时刻和对应的，并将所取时刻和对应的FA和和FB的值填入表中。的值填入表中。(2)探探究究沿沿水水平平方方向向运运动动时时物物体体间间的的作作用用力力与与反反作作用用力力。重重复复(1)中步骤。中步骤。(3)探探究究沿沿竖竖直直方方向向运运动动时时物物体体间间的的作作用用力力与与反反作作用用力力。重重复复(1)中步骤。中步骤。1.使用弹簧测力计前，应先调节零刻度。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。弹簧测力计对拉时作用力要在同一直线上。3.实实际际的的弹弹簧簧测测力力计计往往往往存存在在一一定定的的示示值值误误差差。发发现现两两弹弹簧簧测测力力计示数不等既不能计示数不等既不能“视而不见视而不见”也不能也不能“武断定论武断定论”。4.将将弹弹簧簧测测力力计计A和和B分分别别与与弹弹簧簧测测力力计计C互互拉拉，通通过过与与C的的示示数数比比较较确确定定两两弹弹簧簧测测力力计计拉拉力力是是否否相相等等，是是一一种种“等等效效替替代代”的的方法。方法。考点一实验原理和操作考点一实验原理和操作5.同一实验步骤中，泡沫塑料位置必须保持不变。同一实验步骤中，泡沫塑料位置必须保持不变。6.用传感器进行实验时，也需要调零。用传感器进行实验时，也需要调零。7.用传感器对拉时要使作用力在同一直线上。用传感器对拉时要使作用力在同一直线上。1.如图所示，利用弹簧测力计探究作用力与反作用力关系的实验中：如图所示，利用弹簧测力计探究作用力与反作用力关系的实验中：(1)(多选多选)关于实验以下说法正确的是关于实验以下说法正确的是_。A.若若滑滑块块静静止止不不动动，则则弹弹簧簧测测力力计计A对对B的的拉拉力力与与B对对A的的拉拉力力大大小相等小相等B.若若滑滑块块做做匀匀速速直直线线运运动动，则则弹弹簧簧测测力力计计A对对B的的拉拉力力与与B对对A的的拉拉力大小相等力大小相等C.若若滑滑块块做做匀匀加加速速直直线线运运动动，则则弹弹簧簧测测力力计计A对对B的的拉拉力力与与B对对A的拉力大小不相等的拉力大小不相等D.若若滑滑块块做做变变加加速速直直线线运运动动，则则弹弹簧簧测测力力计计A对对B的的拉拉力力与与B对对A的拉力大小不相等的拉力大小不相等(2)如如图图所所示示，在在弹弹簧簧测测力力计计的的指指针针下下面面放放上上一一点点泡泡沫沫塑塑料料的的作作用用是是_。A.为了增大指针受到的阻力为了增大指针受到的阻力B.可以帮助我们记录下指针示数的最大值可以帮助我们记录下指针示数的最大值C.防止指针与弹簧测力计外壳间的摩擦防止指针与弹簧测力计外壳间的摩擦D.防止测的力超过弹簧测力计的测量范围防止测的力超过弹簧测力计的测量范围解解析析(1)弹弹簧簧测测力力计计A对对B的的拉拉力力与与B对对A的的拉拉力力大大小小关关系系与与运运动动状状态态无无关关，作作用用力力与与反反作作用用力力总总是是大大小小相相等等。故故选选项项A、B正正确确。(2)在在弹弹簧簧测测力力计计的的指指针针下下面面放放上上一一点点泡泡沫沫塑塑料料，可可以以做做成成带带“记记忆忆功功能能”的的弹弹簧簧测测力力计计，在在实实验验中中泡泡沫沫塑塑料料停停在在拉拉力力最最大大的的位位置置上，方便我们记录指针示数。故选项上，方便我们记录指针示数。故选项B正确。正确。答案答案(1)AB(2)B1.数据处理数据处理设计表格，记录实验中的数据，对比两个力的大小和方向。设计表格，记录实验中的数据，对比两个力的大小和方向。2.误差分析误差分析(1)除弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差。除弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差。(2)用用两两个个弹弹簧簧测测力力计计或或者者传传感感器器对对拉拉时时作作用用力力不不在在同同一一直直线线上上，导致读数不同。导致读数不同。考点二实验数据处理及误差分析考点二实验数据处理及误差分析1.在在探探究究作作用用力力与与反反作作用用力力关关系系的的实实验验中中，其其中中A、B是是两两个个力力传传感器。感器。(1)如如图图甲甲所所示示是是对对拉拉的的两两个个传传感感器器，传传感感器器显显示示两两钩钩子子受受力力随随时间变化的图象如图乙所示。时间变化的图象如图乙所示。根据图象得出的结论是：根据图象得出的结论是：_；_。(2)如如图图丙丙所所示示，将将B固固定定在在木木块块C上上放放开开木木块块，用用A拉拉B向向右右运运动，上述结论是否仍成立？动，上述结论是否仍成立？_。解解析析(1)从从题题图图中中可可以以看看出出，两两个个力力传传感感器器的的示示数数大大小小始始终终相相等等，而且是同时产生同时消失同时变化。而且是同时产生同时消失同时变化。(2)作用力与反作用力的大小关系与运动状态无关，所以结论成立。作用力与反作用力的大小关系与运动状态无关，所以结论成立。答答案案(1)作作用用力力与与反反作作用用力力大大小小相相等等作作用用力力与与反反作作用用力力同同时时产产生同时消失生同时消失(2)成立成立2.关关于于用用弹弹簧簧测测力力计计“探探究究作作用用力力与与反反作作用用力力关关系系”的的实实验验，与与减小实验误差无关的操作是减小实验误差无关的操作是()A.实验时，两个弹簧测力计的拉力方向应与弹簧轴线方向一致实验时，两个弹簧测力计的拉力方向应与弹簧轴线方向一致B.在在探探究究运运动动过过程程中中的的规规律律时时，要要保保证证弹弹簧簧测测力力计计做做匀匀速速直直线线运动运动C.检查指针是否对齐零刻度线检查指针是否对齐零刻度线D.使使用用之之前前，最最好好轻轻轻轻拉拉几几次次弹弹簧簧测测力力计计的的挂挂钩钩，避避免免弹弹簧簧被被壳子卡住壳子卡住解解析析实实验验时时，两两个个弹弹簧簧测测力力计计的的拉拉力力方方向向应应与与弹弹簧簧轴轴线线方方向向一一致致，否否则则容容易易造造成成弹弹簧簧与与外外壳壳之之间间阻阻力力增增大大，影影响响实实验验测测量量，选选项项A正正确确，D正正确确；作作用用力力与与反反作作用用力力的的大大小小关关系系与与运运动动状状态态无无关关，所所以以B错错误误；如如果果指指针针在在零零刻刻度度线线以以上上或或者者以以下下，这这时时候候没没有有把把指指针针调调节节至至0，就就会会产产生生误误差差，在在零零刻刻度度线线以以上上，测测出出来来的的力力比比实实际际的的力力小小，反反之之在在零零刻刻度度线线以以下下，测测出出来来的的力力比比实实际际的力大，所以选项的力大，所以选项C正确。故与减小误差无关的是选项正确。故与减小误差无关的是选项B。答案答案B