【與名師對(duì)話】2014年高考物理總復(fù)習(xí) 第6講 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證里的平行四邊形定則課件 新人教版必修1

1、平行四邊形定則,彈簧測(cè)力計(jì),伸長(zhǎng)到某點(diǎn),平行四邊形,3．用兩個(gè)彈簧秤分別鉤住兩個(gè)繩套，互成角度地拉橡皮條的同一結(jié)點(diǎn)，使橡皮條伸長(zhǎng)，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O(如圖所示)．,O點(diǎn)的位置和兩條細(xì)繩的方向,同樣,的位置O,細(xì)繩的方向,7．比較力F′與F的大小和方向，看它們?cè)谝欢ǚ秶鷥?nèi)是否相等．8．改變兩個(gè)分力的大小和夾角，再做兩次實(shí)驗(yàn)．,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(cè)力計(jì)并調(diào)整好零刻度；彈簧測(cè)力計(jì)數(shù)據(jù)在允許的情況

2、下，盡量大一些，讀數(shù)時(shí)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(shí)兩力的對(duì)邊一定平行．兩個(gè)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ΔF就越大，所以實(shí)驗(yàn)中不要把F1、F2間的夾角取得太大．,六、注意事項(xiàng)1．同一實(shí)驗(yàn)中的兩只彈簧測(cè)力計(jì)的選取方法是：將兩只彈簧測(cè)力計(jì)調(diào)零后互鉤對(duì)拉，若兩只彈簧測(cè)力計(jì)在對(duì)拉過(guò)程中，讀數(shù)相同，則可選；若讀數(shù)不同，應(yīng)另?yè)Q，直至相同為止．2．在同一次實(shí)驗(yàn)中

3、，使橡皮條拉長(zhǎng)時(shí)，結(jié)點(diǎn)O位置一定要相同．3．用兩只彈簧測(cè)力計(jì)鉤住繩套互成角度地拉橡皮條時(shí)，夾角不宜太大也不宜太小，在60°～100°之間為宜．,4．讀數(shù)時(shí)應(yīng)注意使彈簧測(cè)力計(jì)與木板平行，并使細(xì)繩套與彈簧測(cè)力計(jì)的軸線在同一條直線上，避免彈簧測(cè)力計(jì)的外殼與彈簧測(cè)力計(jì)的限位卡之間有摩擦．讀數(shù)時(shí)眼睛要正視彈簧測(cè)力計(jì)的刻度，在合力不超過(guò)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(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長(zhǎng)一些，便于確定力的方向

4、．不要直接沿細(xì)繩套的方向畫(huà)直線，應(yīng)在細(xì)繩套末端用鉛筆畫(huà)一個(gè)點(diǎn)，去掉細(xì)繩套后，再將所標(biāo)點(diǎn)與O點(diǎn)連接，即可確定力的方向．6．在同一次實(shí)驗(yàn)中，畫(huà)力的圖示所選定的標(biāo)度要相同，并且要恰當(dāng)選取標(biāo)度，使所作力的圖示稍大一些．,七、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)本實(shí)驗(yàn)用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)也可以完成實(shí)驗(yàn)，具體操作如下：1．把兩條細(xì)繩中的一條細(xì)繩與彈簧測(cè)力計(jì)連接，另一條細(xì)繩用手直接抓住，然后同時(shí)拉這兩條細(xì)繩，使結(jié)點(diǎn)至O點(diǎn)，記下兩條細(xì)繩的方向和彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1.2．放回橡

5、皮條后，將彈簧測(cè)力計(jì)連接到另一細(xì)繩上，用手再同時(shí)拉這兩條細(xì)繩，使結(jié)點(diǎn)至O點(diǎn)，并使兩條細(xì)繩位于記錄下來(lái)的方向上，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2.,其他步驟與提供兩彈簧測(cè)力計(jì)相同．這種操作的優(yōu)點(diǎn)是能減小因兩彈簧測(cè)力計(jì)的不同而帶來(lái)的誤差，但實(shí)驗(yàn)過(guò)程麻煩．,(2)有關(guān)此實(shí)驗(yàn)，下列敘述正確的是(　　)A．兩彈簧測(cè)力計(jì)的拉力可以同時(shí)比橡皮筋的拉力大B．橡皮筋的拉力是合力，兩彈簧測(cè)力計(jì)的拉力是分力C．兩次拉橡皮筋時(shí)，需將橡皮筋結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O.

6、這樣做的目的是保證兩次彈簧測(cè)力計(jì)拉力的效果相同D．若只增大某一只彈簧測(cè)力計(jì)的拉力大小而要保證橡皮筋結(jié)點(diǎn)位置不變，只需調(diào)整另一只彈簧測(cè)力計(jì)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(shí)驗(yàn)時(shí)得到的結(jié)果，其中哪一個(gè)實(shí)驗(yàn)比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)？(力F′是用一只彈簧測(cè)力計(jì)拉時(shí)的圖示)答：__________________________________________.(4)在以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的一位同學(xué)中，造成誤差

7、的主要原因是：(至少寫(xiě)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(duì)角線OF就表示合力F.(標(biāo)上箭頭表明方向)(2)兩分力可以同時(shí)大于合力，故A正確；結(jié)點(diǎn)受三個(gè)力作用處于平衡狀態(tài)，其中兩彈簧測(cè)力計(jì)的拉力的合力與第三個(gè)力——橡皮筋的拉力等大反向，是一對(duì)平衡力，而橡皮筋的拉力不是合力，故B錯(cuò)；只有保證結(jié)點(diǎn)在同一位置才能說(shuō)明

8、作用效果相同，故C對(duì)；若兩個(gè)分力的大小變化而方向都不變，則合力必定變化，故D錯(cuò)．,(3)作圖法得到的F必為平行四邊形的對(duì)角線，單個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F′一定與橡皮筋共線，故張華的實(shí)驗(yàn)比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)．(4)F2的大小比真實(shí)值偏小且方向比真實(shí)方向偏左．作圖時(shí)兩虛線分別與F1線和F2線不嚴(yán)格平行．,[答案] (1)如圖所示(2)A、C　(3)張華做的符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)(4)見(jiàn)嘗試解答,(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)P40)物理思想方法應(yīng)用——等效替代法,(

9、2)下列不必要的實(shí)驗(yàn)要求是________．(請(qǐng)?zhí)顚?xiě)選項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母)A．應(yīng)測(cè)量重物M所受的重力B．彈簧測(cè)力計(jì)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(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要使O點(diǎn)靜止在同一位置(3)某次實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)A的指針稍稍超出量程，請(qǐng)您提出兩個(gè)解決辦法．,[嘗試解答]　(1)由題圖知，彈簧測(cè)力計(jì)A的分度值為0.2 N，讀數(shù)為3.6 N.,(2)驗(yàn)證力的平行四邊形定則，一定要記好合力

10、與兩分力的大小與方向，與結(jié)點(diǎn)位置無(wú)關(guān)，D錯(cuò)；M的重力即合力，A對(duì)；測(cè)量前彈簧測(cè)力計(jì)調(diào)零才能測(cè)量準(zhǔn)確，B對(duì)；拉線與木板平行才能保證力在木板平面內(nèi)，C對(duì)．(3)對(duì)O點(diǎn)受力分析如圖所示，可見(jiàn)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)①減小彈簧測(cè)力計(jì)B的拉力；②減小重物M的質(zhì)量(或?qū)更換成較大量程的彈簧測(cè)力計(jì)、改變彈簧測(cè)力計(jì)B拉力的方向等)．,(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)P40)1．(2

11、012·長(zhǎng)沙模擬)某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)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(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩．圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫(huà)出的圖．,(1)如果沒(méi)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(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是________．A．理想實(shí)驗(yàn)法　　　　　　B．等效替代法C．控制變量法 D．建立物理模型法,(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，主要的步驟是

12、：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(diǎn)，在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系著繩套；C．用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長(zhǎng)，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O.記錄下O點(diǎn)的位置，讀出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；,D．按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F1和F2的圖示，并用平行四邊形定則求出合力F；E．只用一只彈簧測(cè)力計(jì)，通

13、過(guò)細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長(zhǎng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出這個(gè)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：①有重要遺漏的步驟的序號(hào)是__和_____；②遺漏的內(nèi)容分別是_______和_____________．[解析]　(1)由一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條至O點(diǎn)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′.

14、(2)一個(gè)力的作用效果與兩個(gè)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)①根據(jù)“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)的操作規(guī)程可知，有重要遺漏的步驟的序號(hào)是C、E.②在C中未記下兩條細(xì)繩的方向，E中未說(shuō)明是否把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O.[答案] (1)F′　(2)B　(3)①C　E?、贑中應(yīng)加上“記下兩條細(xì)繩的方向”　E中應(yīng)說(shuō)明“把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O”,2．(2012·海口模擬)將橡皮筋的一端固定在A

15、點(diǎn)，另一端拴上兩根細(xì)繩，每根細(xì)繩分別連著一個(gè)量程為5 N、最小刻度為0.1 N的彈簧測(cè)力計(jì)，沿著兩個(gè)不同的方向拉彈簧測(cè)力計(jì)，當(dāng)橡皮筋的活動(dòng)端拉到O點(diǎn)時(shí)，兩根細(xì)繩相互垂直，如圖所示．這時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)可從圖中讀出．,(1)由圖可讀得兩個(gè)相互垂直的拉力的大小分別為_(kāi)_____N和________N.(2)在如圖所示的方格紙上按作圖法的要求畫(huà)出這兩個(gè)力及它們的合力．,[解析]　(1)彈簧測(cè)力計(jì)的最小刻度為0.1 N，讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀一位，所以

16、讀數(shù)分別為2.50 N和4.00 N.(2)取一個(gè)小方格的邊長(zhǎng)表示0.50 N，作出兩個(gè)力及它們的合力如圖所示．,3．(2012·泰州模擬)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)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(xì)繩，細(xì)繩的另一端都有繩套(如右圖所示)．實(shí)驗(yàn)中需用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住繩套，并互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長(zhǎng)，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O.,(1)某同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)認(rèn)為：A．拉橡皮條的繩細(xì)一些且長(zhǎng)一些

17、，實(shí)驗(yàn)效果較好B．拉橡皮條時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)、橡皮條、細(xì)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(diǎn)到達(dá)某一位置O時(shí)，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(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)均為4 N，且兩彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向相互垂直，則________(選填“能”或“不能”)用一個(gè)量程為5 N的彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量出它們的合力，理由是______________．,4.(20

18、12·南通模擬)某同學(xué)在家中嘗試驗(yàn)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(xì)繩、白紙、釘子，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個(gè)釘子A、B上，另一端與第三條橡皮筋連接，結(jié)點(diǎn)為O，將第三條橡皮筋的另一端通過(guò)細(xì)繩掛一重物．,(1)為完成實(shí)驗(yàn)，下述操作中必需的是________．a(chǎn)．測(cè)量細(xì)繩的長(zhǎng)度b．測(cè)量橡長(zhǎng)筋的原長(zhǎng)c．測(cè)量懸掛重物后橡皮筋的長(zhǎng)度d．記錄

19、懸掛重物后結(jié)點(diǎn)O的位置(2)釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次驗(yàn)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(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中(1)部分實(shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)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(xì)線．B．其中一根細(xì)線掛上5個(gè)質(zhì)量相等的鉤碼，使橡皮筋拉伸，如圖甲所示

20、，記錄：________、________、________.,C．將步驟B中的鉤碼取下，分別在兩根細(xì)線上掛上4個(gè)和3個(gè)質(zhì)量相等的鉤碼，用兩光滑硬棒B、C使兩細(xì)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(yàn)證，那么圖乙中cos α：cos β＝________.,6．小明同學(xué)在學(xué)完力的合成與分解后，想在家里做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則．他從學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室里借

21、來(lái)兩只彈簧測(cè)力計(jì)，按如下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．A．在墻上貼一張白紙用來(lái)記錄彈簧彈力的大小和方向B．在一只彈簧測(cè)力計(jì)的下端懸掛一裝滿水的水杯，記下靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)FC．將一根大約30 cm長(zhǎng)的細(xì)線從杯帶中穿過(guò)，再將細(xì)線兩端拴在兩只彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上．在靠近白紙?zhí)幱檬謱?duì)稱地拉開(kāi)細(xì)線，使兩只彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)相等，在白紙上記下細(xì)線的方向和彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)．如圖甲所示．,D．在白紙上按一定標(biāo)度作出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的彈力的圖示，如圖乙所示，根據(jù)力