高考物理大一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)三 驗(yàn)證力的平行四邊形定則課件 新人教版.ppt

考點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)原理與操作 考點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理 考點(diǎn)三創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 考點(diǎn) 高三物理一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)三驗(yàn)證力的平行四邊形定則 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 驗(yàn)證力的平行四邊形定則 2 培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用作圖法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和得出結(jié)論的能力 實(shí)驗(yàn)原理等效思想 一個(gè)力F 的作用效果和兩個(gè)力F1 F2的共同作用效果都是讓同一條一端固定的橡皮條伸長(zhǎng)到同一點(diǎn) 所以力F 就是這兩個(gè)力F1和F2的合力 作出力F 的圖示 與根據(jù)平行四邊形定則作出力F1和F2的合力F的圖示比較 在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi) F 和F大小相等 方向相同 實(shí)驗(yàn)器材方木板 白紙 彈簧測(cè)力計(jì) 兩個(gè) 橡皮條 細(xì)繩套 兩個(gè) 三角板 刻度尺 圖釘 多個(gè) 鉛筆 實(shí)驗(yàn)步驟1 儀器的安裝 1 用圖釘把白紙釘在水平桌面上的方木板上 2 用圖釘把橡皮條的一端固定在A點(diǎn) 如圖所示 橡皮條的另一端拴上兩個(gè)細(xì)繩套 2 操作 記錄及結(jié)論 1 用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別勾住細(xì)繩套 互成角度地拉橡皮條 使橡皮條伸長(zhǎng)到某一位置O 用鉛筆描下O點(diǎn)的位置和兩條細(xì)繩套的方向 并記錄彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù) 注意在使用彈簧測(cè)力計(jì)的時(shí)候 要使它的彈簧與木板平面平行 2 用鉛筆和刻度尺從力的作用點(diǎn) 位置O 沿著兩條細(xì)繩套的方向畫(huà)直線 按選定的標(biāo)度作這兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F1和F2的圖示 以F1和F2為鄰邊利用刻度尺和三角板作平行四邊形 過(guò)O點(diǎn)畫(huà)平行四邊形的對(duì)角線 即為合力F的圖示 3 只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì) 通過(guò)細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣位置O 讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) 記下細(xì)繩套的方向 按同一標(biāo)度作出這個(gè)力F 的圖示 4 比較力F 與用平行四邊形定則求得的合力F的大小和方向 在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)看它們是否相等 5 改變兩個(gè)分力的大小和夾角 再做兩次實(shí)驗(yàn) 注意事項(xiàng)1 結(jié)點(diǎn)O 1 定位O點(diǎn)時(shí)要力求準(zhǔn)確 2 同一次實(shí)驗(yàn)中橡皮條拉長(zhǎng)后的O點(diǎn)必須保持不變 2 拉力 1 用彈簧秤測(cè)拉力時(shí)要使拉力沿彈簧秤軸線方向 2 應(yīng)盡量使橡皮條 彈簧秤和細(xì)繩套位于與紙面平行的同一平面內(nèi) 3 兩個(gè)分力F1 F2間的夾角 不要太大或太小 3 作圖 1 在同一次實(shí)驗(yàn)中 選定的比例要相同 2 嚴(yán)格按力的圖示要求和幾何作圖法作出平行四邊形 求出合力 誤差分析1 彈簧測(cè)力計(jì)本身的誤差 2 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 3 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 F就越大 所以實(shí)驗(yàn)中不要把F1 F2間的夾角取得太大 在60 90 之間為宜 例1 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與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 考點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)原理及操作 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 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F 的圖示 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 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 解析 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(hào)是 和 遺漏的內(nèi)容分別是 和 3 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 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 解析 答案 1 F 2 B 3 CE C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 例2 在 探究求合力的方法 實(shí)驗(yàn)中 現(xiàn)有木板 白紙 圖釘 橡皮筋 細(xì)繩套和一把彈簧測(cè)力計(jì) 1 為完成實(shí)驗(yàn) 某同學(xué)另找來(lái)一根彈簧 先測(cè)量其勁度系數(shù) 得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表 根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖1中作出F x圖 并由F x圖象求該彈簧的勁度系數(shù)k N m 考點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理 2 某次實(shí)驗(yàn)中 彈簧測(cè)力計(jì)的指針位置如圖2所示 其讀數(shù)為 N 同時(shí)利用 1 中結(jié)果獲得彈簧上的彈力值為2 50N 請(qǐng)?jiān)谙旅嫣摼€框中畫(huà)出這兩個(gè)共點(diǎn)力的合力F合 解析 3 由圖得到F合 N 2 彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為2 10N 合力的圖示如圖乙所示 3 經(jīng)測(cè)量合力F合 3 30N 解析 答案 1 見(jiàn)解析圖甲53 51 55均正確 2 2 10 2 08 2 12均正確 見(jiàn)解析圖乙 3 3 30 3 10 3 50均正確 例3 某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證 力的平行四邊形定則 彈簧測(cè)力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P 下端用細(xì)線掛一重物M 彈簧測(cè)力計(jì)B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn) 手持另一端向左拉 使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置 分別讀出彈簧測(cè)力計(jì)A和B的示數(shù) 并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點(diǎn)的位置和拉線的方向 考點(diǎn)三創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 解析 1 彈簧測(cè)力計(jì)的最小刻度為0 2N 所以A的讀數(shù)為3 6N 2 根據(jù)三力平衡的特點(diǎn)可知 彈簧測(cè)力計(jì)A B的拉力的合力與重物M的重力等值反向 故A項(xiàng)是必要的 彈簧測(cè)力計(jì)的零點(diǎn)誤差影響各拉力的測(cè)量值 所以使用前需校零 B項(xiàng)是必要的 只有拉線方向與 1 本實(shí)驗(yàn)用的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的單位為N 圖中A的示數(shù)為 N 2 下列不必要的實(shí)驗(yàn)要求是 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 木板平面平行 才能保證所研究的各力在同一平面內(nèi) C項(xiàng)也是必要的 實(shí)驗(yàn)中只需測(cè)出兩拉力的大小和方向以及重物的重力即可驗(yàn)證平行四邊形定則 而測(cè)力計(jì)A的拉力不同時(shí)O點(diǎn)的位置就不同 故沒(méi)必要使O點(diǎn)靜止在同一位置 答案為D 解析 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 3 彈簧測(cè)力計(jì)A的指針稍稍超出量程 說(shuō)明拉彈簧測(cè)力計(jì)A的力大了 可行的解決方法有 改變彈簧測(cè)力計(jì)B拉力的大小或方向 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) 解析 答案 1 3 6 2 D 3 見(jiàn)解析