【與名師對話】2014年高考物理總復習 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

1、平行四邊形定則,彈簧測力計,伸長到某點,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,同樣,的位置O,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

2、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ΔF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，應另換，直至相同為止．2．在同一次實驗中

3、，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60°～100°之間為宜．,4．讀數(shù)時應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．細繩套應適當長一些，便于確定力的方向

4、．不要直接沿細繩套的方向畫直線，應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

5、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，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.

6、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中，造成誤差

7、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

8、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,(對應學生用書P40)物理思想方法應用——等效替代法,(

9、2)下列不必要的實驗要求是________．(請?zhí)顚戇x項前對應的字母)A．應測量重物M所受的重力B．彈簧測力計應在使用前校零C．拉線方向應與木板平面平行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)①減小彈簧測力計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力計、改變彈簧測力計B拉力的方向等)．,(對應學生用書P40)1．(2

11、012·長沙模擬)某同學做“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

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，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．只用一只彈簧測力計，通

13、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：①有重要遺漏的步驟的序號是__和_____；②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′.

14、(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)①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.②在C中未記下兩條細繩的方向，E中未說明是否把橡皮條的結(jié)點拉到同一位置O.[答案] (1)F′　(2)B　(3)①C　E?、贑中應加上“記下兩條細繩的方向”　E中應說明“把橡皮條的結(jié)點拉到同一位置O”,2．(2012·海口模擬)將橡皮筋的一端固定在A

15、點，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)時應估讀一位，所以

16、讀數(shù)分別為2.50 N和4.00 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)某同學在做該實驗時認為：A．拉橡皮條的繩細一些且長一些

17、，實驗效果較好B．拉橡皮條時，彈簧測力計、橡皮條、細繩應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________(填入相應的字母)．,(2)若兩個彈簧測力計的讀數(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.(20

18、12·南通模擬)某同學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(chǎn)．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

19、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

20、，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 α：cos β＝________.,6．小明同學在學完力的合成與分解后，想在家里做實驗驗證力的平行四邊形定則．他從學校的實驗室里借

21、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