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1、高考总复习物理,第二章 研究物体间的相互作用第二单元 实验与探究 第6课 实验：验证力的平行四边形定则,高考展望 实验探究 题型探究 随堂训练,栏目链接,1.要求掌握实验原理、器材与步骤，能够正确分析误差来源 2.能够设计新情景或改换器材条件下的实验方案 3.本实验在近几年全国卷中还没有考到，要予以重视,高考展望,高考展望 实验探究 题型探究 随堂训练,栏目链接,高考展望 实验探究 题型探究 随堂训练,栏目链接,一、实验目的,实验探究,1会使用弹簧测力计 2验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则,高考展望 实验探究 题型探究 随堂训练,栏目链接,二、实验原理,实验探究,1等效法：一个力F的
2、作用效果和两个力F1、F2的作用效果都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点，所以一个力F就是这两个力F1和F2的合力，作出力F的图示，如图所示 2平行四边形法：根据平行四边形定则 作出力F1和F2的合力F的图示 3验证：比较F和F的大小和方向是否相同，若在误差允许的范围内相同，则验证了力的平行四边形定则,高考展望 实验探究 题型探究 随堂训练,栏目链接,三、实验器材,实验探究,方木板、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(若干),高考展望 实验探究 题型探究 随堂训练,栏目链接,四、实验步骤,实验探究,1用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上 2用图钉把橡皮条
3、的一端固定在A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套 3.用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条与绳的结点伸长到某一位置O，如图所示，记录两弹簧测力计的读数，用铅笔描下O点 的位置及此时两细绳的方向,高考展望 实验探究 题型探究 随堂训练,栏目链接,实验探究,4只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向 5改变两弹簧测力计拉力的大小和方向，再重做两次实验,高考展望 实验探究 题型探究 随堂训练,栏目链接,五、数据处理,实验探究,1用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示
4、，并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，此对角线即为合力F的图示 2用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出实验步骤4中弹簧测力计的拉力F的图示 3比较F与F是否完全重合或几乎完全重合，从而验证平行四边形定则,高考展望 实验探究 题型探究 随堂训练,栏目链接,六、注意事项,实验探究,1同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是：将两只弹簧测力计调零后互钩对拉，若两只弹簧测力计在对拉过程中，读数相同，则可选；若读数不同，应另换，直至相同为止 2在同一次实验中，使橡皮条拉长时，结点O位置一定要相同 3用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时，夹角不宜太大也不宜太小
5、，在60100之间为宜,高考展望 实验探究 题型探究 随堂训练,栏目链接,实验探究,4实验时弹簧测力计应与木板平行，读数时眼睛要正视弹簧测力计的刻度，在合力不超过量程及橡皮条弹性限度的前提下，拉力的数值尽量大些 5细绳套应适当长一些，便于确定力的方向不要直接沿细绳套的方向画直线，应在细绳套末端用铅笔画一个点，去掉细绳套后，再将所标点与O点连接，即可确定力的方向 6在同一次实验中，画力的图示所选定的标度要相同，并且要恰当选取标度，使所作力的图示稍大一些,高考展望 实验探究 题型探究 随堂训练,栏目链接,七、误差分析,实验探究,1弹簧测力计本身的误差 2读数误差和作图误差 3两分力F1、F2间的夹
6、角越大，用平行四边形定则作图得出的合力F的误差F也越大,高考展望 实验探究 题型探究 随堂训练,栏目链接,八、实验改进,实验探究,本实验用一个弹簧测力计也可以完成实验，具体操作如下： 1把两条细绳中的一条细绳与弹簧测力计连接，另一条细绳用手直接抓住，然后同时拉这两条细绳，使结点至O点，记下两条细绳的方向和弹簧测力计示数F1. 2放回橡皮条后，将弹簧测力计连接到另一细绳上，用手再同时拉这两条细绳，使结点至O点，并使两条细绳位于记录下来的方向上，读出弹簧测力计的示数F2.,高考展望 实验探究 题型探究 随堂训练,栏目链接,实验探究,其他步骤与提供两个弹簧测力计相同 这种操作的优点是能减小因两个弹簧
7、测力计的不同而带来的误差，但实验过程麻烦,高考展望 实验探究 题型探究 随堂训练,栏目链接,高考展望 考点梳理 题型探究 随堂训练,栏目链接,题型1 注意事项及误差分析,题型探究,【例】(双选)在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条 (1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的_(填字母代号) A将橡皮条拉伸相同长度即可,高考展望 实验探究 题型探究 随堂训练,栏目链接,题型探究,B将橡皮条沿相同方向拉到相同长度 C将弹簧秤都
8、拉伸到相同刻度 D将橡皮条和绳的结点拉到相同位置 (2)同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是_(填字母代号) A两细绳必须等长 B弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行 C用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大 D拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些,高考展望 实验探究 题型探究 随堂训练,栏目链接,题型探究,解析：(1)选项B、D能保证两次拉伸橡皮条过程中效果相同，保证两次的拉力是合力和分力关系 (2)平行四边形是平面图形，所以要探究平行四边形定则，选项B是必需的选项D能更方便地确定拉力的方向 答案：(1)BD(2)BD,高考展望 实验探究 题型探
9、究 随堂训练,栏目链接,题型2 实验数据的处理,题型探究,【例】小明同学在做“互成角度的两个力的合成”实验时，利用坐标纸记下了橡皮 筋的结点位置O点以及两只弹簧秤拉力的大小，如图所示 (1)试在图中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示，并用F表示此力,高考展望 实验探究 题型探究 随堂训练,栏目链接,题型探究,(2)有关此实验，下列叙述正确的是_ A两弹簧秤的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大 B橡皮筋的拉力是合力，两弹簧秤的拉力是分力 C两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O.这样做的目的是保证两次弹簧秤拉力的效果相同 D若只增大某一只弹簧秤的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需调整
10、另一只弹簧秤拉力的大小即可,高考展望 实验探究 题型探究 随堂训练,栏目链接,题型探究,(3)如图所示是张华和小明两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个实验比较符合实验事实？(力F是用一只弹簧秤拉时的图示) 答：_.,高考展望 实验探究 题型探究 随堂训练,栏目链接,题型探究,(4)在以上比较符合实验事实的一位同学中，造成误差的主要原因是什么？(至少写出两种情况) 答：_.,高考展望 实验探究 题型探究 随堂训练,栏目链接,题型探究,解析：(1)根据平行四边形定则，作出如图所示的合力 (2)根据合力与分力的关系，两个分力都可以大于合力，因此两弹簧秤的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大，A正确；
11、两弹簧秤的拉力是分力，橡皮筋的拉力与两弹簧秤的拉力的合力等大反向，B错误；C项中的叙述正确；若只增大某一只弹簧秤的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只调整另一只弹簧秤拉力的大小不一定能达到效果，有时还要调整方向，D错误 (3)张华做的符合实验事实 (4)F1的方向比真实方向偏左F2的大小比真实值偏大且方向比真实方向偏左作图时两虚线不分别与F1线和F2线平行 答案：见解析,高考展望 实验探究 题型探究 随堂训练,栏目链接,题型3 创新实验设计,题型探究,【例】如图所示，某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解，A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力
12、时读数为负A连接质量不计的细绳，可沿固定的板做圆弧形移动B固定不动，通过光滑铰链连接长0.3 m的杆将细绳连接在杆右端O点构成支架保持杆在水平方向，按如下步骤操作： 测量绳子与水平杆的夹角AOB； 对两个传感器进行调零； 用另一根绳在O点悬挂一个钩码，记录两个传感器的读数；,高考展望 实验探究 题型探究 随堂训练,栏目链接,题型探究,取下钩码，移动传感器A改变角 重复上述实验步骤，得到表格. (1)根据表格，A传感器对应的是表中力_(选填“F1”或“F2”)钩码质量为_kg(保留1位有效数字),高考展望 实验探究 题型探究 随堂训练,栏目链接,题型探究,高考展望 实验探究 题型探究 随堂训练,
13、栏目链接,高考展望 考点梳理 题型探究 随堂训练,栏目链接,随堂训练,某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验时，主要步骤是： A在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上； B用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套； C用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；,高考展望 实验探究 题型探究 随堂训练,栏目链接,随堂训练,D按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F； E只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F的图示； F比较F和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论 上述步骤中： (1)有重要遗漏的步骤的序号是_和_； (2)遗漏的内容分别是_和_,C,E,C中未记下两条细绳的方向,E中未说明是否把橡皮条的结点拉到了同一位置O,高考展望 实验探究 题型探究 随堂训练,栏目链接,随堂训练,解析：根据“验证力的平行四边形定则”的实验步骤可知，有重要遗漏的步骤的序号是C、E.在C中未记下两条细绳的方向，E中未说明是否把橡皮条的结点拉到了同一位置O.,高考展望 实验探究 题型探究 随堂训练,栏目链接,
