《高考总复习方略实验专项精讲课件实验三验证力的平行四边形定则40张ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考总复习方略实验专项精讲课件实验三验证力的平行四边形定则40张ppt（40页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、实验三 验证力的平行四边形定则,【实验过程】 1.用图钉把白纸钉在方木板上。 2.把方木板平放在桌面上，用图钉把橡皮条的一端固定在A点，如图所示，橡皮条的另 一端拴上两个绳套。,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，使橡皮条伸长到某一位置O。用铅笔描下O点的位置和两条细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数。注意在使用弹簧测力计的时候，要使它的弹簧与木板平面平行。 4.用铅笔和刻度尺从力的作用点（位置O）沿着两绳套的方向画直线，按选定的标度作这两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，利用刻度尺和三角板以F1和F2为邻边作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，即为合力F的图示。,5
2、.只用一只弹簧测力计，通过细绳把橡皮条的结点拉到同一位置O。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。 6.比较力F与用平行四边形定则求得的合力F的大小和方向，在实验误差允许的范围内看它们是否相等。 7.改变两个分力的大小和夹角，再做两次实验。,【误差分析】 1弹簧测力计本身不够准确造成的误差，为此要选择比较准确的弹簧测力计。 2弹簧测力计读数和作图造成偶然误差，需要多做几次实验，并且使两分力F1、F2的夹角适当大。,【注意事项】 1.使用弹簧测力计前，要先观察指针是否指在零刻度处，若指针不在零刻度处，要设法调整指针，使其指在零刻度处。再将两只弹簧测力计的挂钩钩在一起
3、，向相反方向拉，如果两个示数相同方可使用。 2.实验中的两个细绳套不要太短。 3.在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同。,4.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，在60100之间为宜。 5.在用力拉弹簧测力计时，拉力应沿弹簧测力计的轴线方向。弹簧测力计中弹簧轴线、橡皮条、细绳套应该位于与纸面平行的同一平面内。要防止弹簧测力计卡壳，防止弹簧测力计或橡皮条与纸面有摩擦。 6.在同一实验中，画力的图示选定的标度要相同，并且要恰当选定标度，使力的图示稍大一些。,【实验改进】 本实验用一只弹簧测力计也可以完成，具体操作如下： (1)把两条细绳中的一条细绳与
4、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的示数F1。 (2)放回橡皮条后，将弹簧测力计连接到另一条细绳上，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。其他步骤与提供两只弹簧测力计相同。这种操作的优点是能减小因两只弹簧测力计的不同而带来的误差，但实验过程稍麻烦。,热点 1 实验原理和实验过程的考查 【典例1】某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。 图乙是在白纸上根据 实验结果画出的图。,(1)
5、如果没有操作失误，图乙中的F与F两力中，方向一定沿AO方向的是_。 (2)本实验采用的科学方法是_。 A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法,(3)实验时，主要的步骤是： 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.用两只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，读出两只弹簧测力计的示数； 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
6、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： 有重要遗漏的步骤的序号是_和_； 遗漏的内容分别是_和_。,【标准解答】（1）由一只弹簧测力计拉橡皮条至O点的拉力一定沿AO方向；而根据平行四边形定则作出的合力，由于误差的存在，不一定沿AO方向，故一定沿AO方向的是F。 （2）一个力的作用效果与两个力的作用效果相同，它们的作用效果可以等效替代，故B正确。 (3)根据“验证力的平行四边形定则”实验的操作规程可知，有重要遗漏的步骤的序号是C、E。
7、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同一位置O。,答案：（1）F （2）B （3）C E C中应加上“记下两条细绳的方向” E中应说明“把橡皮条的结点拉到同一位置O”,热点 2 实验过程的考查 【典例2】在“验证力的平行四边形定则”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套(如图所示)。实验中需用两只弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O。,(1)某同学在做该实验时认为： A.拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果较好 B.拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行 C
8、.橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力要适当大些 D.拉力F1和F2的夹角越大越好 其中不正确的是_(填入相应的字母)。 (2)若两只弹簧测力计的读数均为4N，且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直，则_(选填“能”或“不能”)用一个量程为5N的弹簧测力计测量出它们的合力，理由是_。,【标准解答】(1)为便于确定拉力的方向，绳应细且长一些， 实验时应使橡皮条、弹簧测力计、细绳与木板平行，拉力不能 太小，故A、B、C正确。拉力F1和F2的夹角越大，合力越小， 作图时相对误差越大，故D错。 (2)若两只弹簧测力计的读数均为4N，且两弹簧测力计拉力的 方向相互垂直，则其合力为4 N5N，故不能用一
9、个量程为5N 的弹簧测力计测量出它们的合力。 答案：(1)D (2)不能 量程太小,【双基题组】 1.（2013德州模拟）用等效替代法验证力的平行四边形定则的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是白纸上根据实验结果画出的图。,（1）本实验中“等效替代”的含义是_。 A.橡皮筋可以用细绳替代 B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果 C.右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果 D.两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代 （2）图乙中的F与F两力中，方向一定沿着AO方向的是_，图中_
10、是F1、F2合力的理论值，_是合力的实验值。,【解析】（1）验证平行四边形定则的实验中，第一次同时用两个弹簧测力计作用在橡皮筋上，将橡皮筋与细绳的结点拉到一个合适的位置，第二次只用一个弹簧测力计作用在橡皮筋上，使橡皮筋与细绳的结点到达同样的位置，可见两次弹簧测力计对橡皮筋产生的作用效果相同，可以等效替代，故选D。 （2）根据第（1）问的分析可知，力F一定沿AO方向；据平行四边形定则合成出来的力F是合力的理论值，而力F则是合力的实验值。 答案：（1）D （2）F F F,2.（2013桂林模拟）在课外活动小组进行研究性学习的过程中，某研究小组设计了一个实验来验证力的平行四边形定则，其设计方案：用
11、三根相同的橡皮条、四个图钉、一把直尺和一支铅笔、三张白纸、一张平木板来验证力的平行四边形定则。其步骤如下： 将拴有橡皮条的图钉A、B适当张开钉在木板上，拉第三根橡皮条，使三根橡皮条互成角度拉伸，待结点处的图钉O静止时，钉下C图钉，并记录图钉O的位置和图钉A、B、C的位置。,将x1、x2、x3按一定比例图示表示出来，以x1、x2为邻边作平行四边形，求出其对角线OC，比较OC与OC的长度（即x3的长度）及方向，若相等，且在一条直线上，则达到目的，若OC与OC有一微小夹角，则有误差（如图所示）：,测出此时这三根橡皮条的长度L1、L2、L3,分别算出它们的伸长量x1=L1-L0,x2=L2-L0,x3
12、=L3-L0。 将三根橡皮条的一端都拴在一个图钉O上，将这三根橡皮条的另一端分别拴上图钉A、B、C，注意此时四个图钉均未固定在板上。 用刻度尺测出橡皮条的自由长度L0，注意从图钉脚之间测起。,（1）请你确定该研究小组的实验步骤的顺序_。 （2）对于本实验，下列论述中不正确的是_。 A.实验中用到了图钉O受到三个共面、共点力而静止，任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反的原理，使合力和分力在一次实验中全部出现，从而简化了实验的过程 B.实验中用到了胡克定律，简化了力的测量，可以不用弹簧测力计就完成实验 C.由于实验中总有OC与OC的微小夹角，故实验有误差，该方法不可取 D.三根橡皮条不能做
13、到粗细、长短完全相同，是该实验的主要误差来源之一,【解析】（1）该实验的过程中应首先将三根橡皮条拴在图钉上，这样便于测橡皮条的原长，之后就要固定两个图钉，拉第三个图钉到适当的位置进行实验，把第三个图钉也固定好后就可测每根橡皮条的长度并计算出伸长量，最后按照胡克定律转换成力作出力的图示进行实验研究，所以正确的实验步骤是。,（2）该实验的关键是应用三个共点力平衡的推论进行实验原理的改进，应用胡克定律将测量力的大小转换为测橡皮条的长度，所以选项A、B都正确；任何实验都有误差，误差是不可避免的，不能因为有误差就把实验完全否定，故选项C错误；实验的误差有系统误差和偶然误差，都是不可避免的，该实验也是一样
14、的，从系统误差来看，影响该实验的主要因素不是原理，而是器材，特别是橡皮条的长短和粗细，所以说三根橡皮条不能做到粗细、长短完全相同，是该实验的主要误差来源之一，故选项D正确，故选C。 答案：（1） (2)A、B、D,3.在“验证力的平行四边形定则”实验中： (1)部分实验步骤如下，请完成有关内容： A.将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线。 B.在其中一根细线上挂上5个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图甲所示，记录：_、_、_。,C.将步骤B中的钩码取下，分别在两根细线上挂上4个和3个质 量相等的钩码，用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度，如图乙 所示，小心调整B、
15、C的位置，使_，记录_。 （2）如果力的平行四边形定则得到验证，那么图乙中 =_。,【解析】(1)验证力的平行四边形定则时，用一根细线拉橡皮筋的力和用两根细线拉橡皮筋的力效果相同，故两次拉橡皮筋必须使橡皮筋伸长到同一位置，因此需要记录的有，B步骤：钩码个数(或细线拉力)、橡皮筋与细线的结点位置O、细线的方向(说明：能反映细线方向的其他记录也可以)。 C步骤：橡皮筋与细线结点的位置与步骤B中结点位置重合，并记录钩码个数和对应的细线方向。,(2)水平方向：4mgcos3mgcos。 解得: 答案：(1)细线的方向 结点的位置O 钩码个数 结点位置与步骤B中结点位置重合 钩码个数和对应的细线方向 (
16、2),【高考题组】 4.（2011江苏高考）某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”，弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。,（1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为_N。 （2）下列不必要的实验要求是_。（请填写选项前对应的字母） A.应测量重物M所受的重力 B.弹簧测力计应在使用前校零 C.拉线方向应与木板平面平行 D.改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置 （3）某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，
