高考物理總復(fù)習(xí) 第6講 實驗：驗證里的平行四邊形定則課件 新人教版必修1

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1、平行四邊形定則平行四邊形定則 彈簧測力計彈簧測力計 伸長到某點伸長到某點 平行四邊形平行四邊形 3用兩個彈簧秤分別鉤住兩個繩套，互成角度地拉橡皮條的同一結(jié)點，使橡皮條伸長，結(jié)點到達某一位置O(如圖所示)O點的位置和兩條細繩的方向點的位置和兩條細繩的方向 同樣同樣 的位置的位置O 細繩的方向細繩的方向 7比較力F與F的大小和方向，看它們在一定范圍內(nèi)是否相等8改變兩個分力的大小和夾角，再做兩次實驗五、誤差分析1讀數(shù)誤差減小讀數(shù)誤差的方法：選擇相同的彈簧測力計并調(diào)整好零刻度；彈簧測力計數(shù)據(jù)在允許的情況下，盡量大一些，讀數(shù)時眼睛一定要正視，要按有效數(shù)字正確讀數(shù)和記錄2作圖誤差減小作圖誤差的方法：作圖時

2、兩力的對邊一定平行兩個分力F1、F2間的夾角越大，用平行四邊形作出的合力F的誤差F就越大，所以實驗中不要把F1、F2間的夾角取得太大六、注意事項1同一實驗中的兩只彈簧測力計的選取方法是：將兩只彈簧測力計調(diào)零后互鉤對拉，若兩只彈簧測力計在對拉過程中，讀數(shù)相同，則可選；若讀數(shù)不同，應(yīng)另換，直至相同為止2在同一次實驗中，使橡皮條拉長時，結(jié)點O位置一定要相同3用兩只彈簧測力計鉤住繩套互成角度地拉橡皮條時，夾角不宜太大也不宜太小，在60100之間為宜4讀數(shù)時應(yīng)注意使彈簧測力計與木板平行，并使細繩套與彈簧測力計的軸線在同一條直線上，避免彈簧測力計的外殼與彈簧測力計的限位卡之間有摩擦讀數(shù)時眼睛要正視彈簧測力

3、計的刻度，在合力不超過量程及橡皮條彈性限度的前提下，拉力的數(shù)值盡量大些5細繩套應(yīng)適當(dāng)長一些，便于確定力的方向不要直接沿細繩套的方向畫直線，應(yīng)在細繩套末端用鉛筆畫一個點，去掉細繩套后，再將所標點與O點連接，即可確定力的方向6在同一次實驗中，畫力的圖示所選定的標度要相同，并且要恰當(dāng)選取標度，使所作力的圖示稍大一些七、實驗改進本實驗用一個彈簧測力計也可以完成實驗，具體操作如下：1把兩條細繩中的一條細繩與彈簧測力計連接，另一條細繩用手直接抓住，然后同時拉這兩條細繩，使結(jié)點至O點，記下兩條細繩的方向和彈簧測力計的示數(shù)F1.2放回橡皮條后，將彈簧測力計連接到另一細繩上，用手再同時拉這兩條細繩，使結(jié)點至O點

4、，并使兩條細繩位于記錄下來的方向上，讀出彈簧測力計的示數(shù)F2.其他步驟與提供兩彈簧測力計相同這種操作的優(yōu)點是能減小因兩彈簧測力計的不同而帶來的誤差，但實驗過程麻煩(2)有關(guān)此實驗，下列敘述正確的是()A兩彈簧測力計的拉力可以同時比橡皮筋的拉力大B橡皮筋的拉力是合力，兩彈簧測力計的拉力是分力C兩次拉橡皮筋時，需將橡皮筋結(jié)點拉到同一位置O.這樣做的目的是保證兩次彈簧測力計拉力的效果相同D若只增大某一只彈簧測力計的拉力大小而要保證橡皮筋結(jié)點位置不變，只需調(diào)整另一只彈簧測力計拉力的大小即可(3)圖(b)所示是李明和張華兩位同學(xué)在做以上實驗時得到的結(jié)果，其中哪一個實驗比較符合實驗事實？(力F是用一只彈簧

5、測力計拉時的圖示)答：_.(4)在以上實驗結(jié)果比較符合實驗事實的一位同學(xué)中，造成誤差的主要原因是：(至少寫出兩種情況)答：_.嘗試解答(1)用平行四邊形定則作圖，即以F1、F2為兩鄰邊作平行四邊形，對角線OF就表示合力F.(標上箭頭表明方向)(2)兩分力可以同時大于合力，故A正確；結(jié)點受三個力作用處于平衡狀態(tài)，其中兩彈簧測力計的拉力的合力與第三個力橡皮筋的拉力等大反向，是一對平衡力，而橡皮筋的拉力不是合力，故B錯；只有保證結(jié)點在同一位置才能說明作用效果相同，故C對；若兩個分力的大小變化而方向都不變，則合力必定變化，故D錯(3)作圖法得到的F必為平行四邊形的對角線，單個彈簧測力計的拉力F一定與橡

6、皮筋共線，故張華的實驗比較符合實驗事實(4)F2的大小比真實值偏小且方向比真實方向偏左作圖時兩虛線分別與F1線和F2線不嚴格平行答案 (1)如圖所示(2)A、C(3)張華做的符合實驗事實(4)見嘗試解答(對應(yīng)學(xué)生用書P40)物理思想方法應(yīng)用等效替代法(2)下列不必要的實驗要求是_(請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母)A應(yīng)測量重物M所受的重力B彈簧測力計應(yīng)在使用前校零C拉線方向應(yīng)與木板平面平行D改變拉力，進行多次實驗，每次都要使O點靜止在同一位置(3)某次實驗中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測力計A的指針稍稍超出量程，請您提出兩個解決辦法嘗試解答(1)由題圖知，彈簧測力計A的分度值為0.2 N，讀數(shù)為3.6 N.(2)驗

7、證力的平行四邊形定則，一定要記好合力與兩分力的大小與方向，與結(jié)點位置無關(guān)，D錯；M的重力即合力，A對；測量前彈簧測力計調(diào)零才能測量準確，B對；拉線與木板平行才能保證力在木板平面內(nèi)，C對(3)對O點受力分析如圖所示，可見若減小FOA可調(diào)節(jié)FOB的大小或方向，調(diào)節(jié)OA方向或減小物重G等答案 (1)3.6(2)D(3)減小彈簧測力計B的拉力；減小重物M的質(zhì)量(或?qū)更換成較大量程的彈簧測力計、改變彈簧測力計B拉力的方向等)(對應(yīng)學(xué)生用書P40)1(2012長沙模擬)某同學(xué)做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細繩的結(jié)點，OB和OC為細繩圖乙是在白紙上

8、根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖(1)如果沒有操作失誤，圖乙中的F與F兩力中，方向一定沿AO方向的是_(2)本實驗采用的科學(xué)方法是_A理想實驗法B等效替代法C控制變量法 D建立物理模型法(3)實驗時，主要的步驟是：A在桌上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；B用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點，在橡皮條的另一端拴上兩條細繩，細繩的另一端系著繩套；C用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點到達某一位置O.記錄下O點的位置，讀出兩個彈簧測力計的示數(shù)；D按選好的標度，用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示，并用平行四邊形定則求出合力F；E只

9、用一只彈簧測力計，通過細繩套拉橡皮條使其伸長，讀出彈簧測力計的示數(shù)，記下細繩的方向，按同一標度作出這個力F的圖示；F比較F和F的大小和方向，看它們是否相同，得出結(jié)論上述步驟中：有重要遺漏的步驟的序號是_和_；遺漏的內(nèi)容分別是_和_解析(1)由一個彈簧測力計拉橡皮條至O點的拉力一定沿AO方向；而根據(jù)平行四邊形定則作出的合力，由于誤差的存在，不一定沿AO方向，故一定沿AO方向的是F.(2)一個力的作用效果與兩個力的作用效果相同，它們的作用效果可以等效替代，故B正確(3)根據(jù)“驗證力的平行四邊形定則”實驗的操作規(guī)程可知，有重要遺漏的步驟的序號是C、E.在C中未記下兩條細繩的方向，E中未說明是否把橡皮

10、條的結(jié)點拉到同一位置O.答案 (1)F(2)B(3)CEC中應(yīng)加上“記下兩條細繩的方向”E中應(yīng)說明“把橡皮條的結(jié)點拉到同一位置O”2(2012?？谀M)將橡皮筋的一端固定在A點，另一端拴上兩根細繩，每根細繩分別連著一個量程為5 N、最小刻度為0.1 N的彈簧測力計，沿著兩個不同的方向拉彈簧測力計，當(dāng)橡皮筋的活動端拉到O點時，兩根細繩相互垂直，如圖所示這時彈簧測力計的讀數(shù)可從圖中讀出(1)由圖可讀得兩個相互垂直的拉力的大小分別為_N和_N.(2)在如圖所示的方格紙上按作圖法的要求畫出這兩個力及它們的合力解析(1)彈簧測力計的最小刻度為0.1 N，讀數(shù)時應(yīng)估讀一位，所以讀數(shù)分別為2.50 N和4.

11、00 N.(2)取一個小方格的邊長表示0.50 N，作出兩個力及它們的合力如圖所示3(2012泰州模擬)在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上兩根細繩，細繩的另一端都有繩套(如右圖所示)實驗中需用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，并互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點到達某一位置O.(1)某同學(xué)在做該實驗時認為：A拉橡皮條的繩細一些且長一些，實驗效果較好B拉橡皮條時，彈簧測力計、橡皮條、細繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行C橡皮條彈性要好，拉結(jié)點到達某一位置O時，拉力要適當(dāng)大些D拉力F1和F2的夾角越大越好其中正確的是_(填入相應(yīng)的字母)(2)若兩個彈簧測力

12、計的讀數(shù)均為4 N，且兩彈簧測力計拉力的方向相互垂直，則_(選填“能”或“不能”)用一個量程為5 N的彈簧測力計測量出它們的合力，理由是_4.(2012南通模擬)某同學(xué)在家中嘗試驗證平行四邊形定則，他找到三條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細繩、白紙、釘子，設(shè)計了如下實驗：將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個釘子A、B上，另一端與第三條橡皮筋連接，結(jié)點為O，將第三條橡皮筋的另一端通過細繩掛一重物(1)為完成實驗，下述操作中必需的是_a測量細繩的長度b測量橡長筋的原長c測量懸掛重物后橡皮筋的長度d記錄懸掛重物后結(jié)點O的位置(2)釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材，改

13、變條件再次驗證，可采用的方法是_答案 (1)b、c、d(2)更換不同的小重物5(2012武漢模擬)“驗證力的平行四邊形定則”實驗中(1)部分實驗步驟如下，請完成有關(guān)內(nèi)容：A將一根橡皮筋的一端固定在貼有白紙的豎直平整木板上，另一端綁上兩根細線B其中一根細線掛上5個質(zhì)量相等的鉤碼，使橡皮筋拉伸，如圖甲所示，記錄：_、_、_.C將步驟B中的鉤碼取下，分別在兩根細線上掛上4個和3個質(zhì)量相等的鉤碼，用兩光滑硬棒B、C使兩細線互成角度，如圖乙所示，小心調(diào)整B、C的位置，使_，記錄_(2)如果“力的平行四邊形定則”得到驗證，那么圖乙中cos ：cos _.6小明同學(xué)在學(xué)完力的合成與分解后，想在家里做實驗驗證

14、力的平行四邊形定則他從學(xué)校的實驗室里借來兩只彈簧測力計，按如下步驟進行實驗A在墻上貼一張白紙用來記錄彈簧彈力的大小和方向B在一只彈簧測力計的下端懸掛一裝滿水的水杯，記下靜止時彈簧測力計的讀數(shù)FC將一根大約30 cm長的細線從杯帶中穿過，再將細線兩端拴在兩只彈簧測力計的掛鉤上在靠近白紙?zhí)幱檬謱ΨQ地拉開細線，使兩只彈簧測力計的讀數(shù)相等，在白紙上記下細線的方向和彈簧測力計的讀數(shù)如圖甲所示D在白紙上按一定標度作出兩個彈簧測力計的彈力的圖示，如圖乙所示，根據(jù)力的平行四邊形定則可求出這兩個力的合力F.(1)在步驟C中，彈簧測力計的讀數(shù)為_ N.(2)在步驟D中，合力F_ N.(3)若_，就可以驗證力的平行四邊形定則答案 (1)3.00(2)5.20.2(3)F近似在豎直方向，且數(shù)值與F近似相等