高考物理 第2章 研究物體間的相互作用 實驗三 驗證力的平行四邊形定則

實驗三驗證力的平行四邊形定則實驗三驗證力的平行四邊形定則 考點一考點一 對實驗原理及誤差分析的考查對實驗原理及誤差分析的考查【例【例1】(2016東營模擬東營模擬)李明同學在做李明同學在做“驗證力驗證力的平行四邊形定則的平行四邊形定則”實驗時，利用坐標紙記下了橡實驗時，利用坐標紙記下了橡皮筋的結點位置皮筋的結點位置O點以及兩個彈簧測力計拉力的大點以及兩個彈簧測力計拉力的大小，如圖所示小，如圖所示. (1)試在圖中作出無實驗誤差情況下試在圖中作出無實驗誤差情況下F1和和F2的合力圖示，并用的合力圖示，并用F表示此力表示此力. (2)(多選多選)有關此實驗，下列敘述正確的是有關此實驗，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，需將橡皮筋結點拉到同一位置兩次拉橡皮筋時，需將橡皮筋結點拉到同一位置O.這樣做這樣做的目的是保證兩次彈簧測力計拉力的效果相同的目的是保證兩次彈簧測力計拉力的效果相同 D若只增大某一個彈簧測力計的拉力大小而要保證橡皮筋結若只增大某一個彈簧測力計的拉力大小而要保證橡皮筋結點位置不變，只需調整另一個彈簧測力計拉力的大小即可點位置不變，只需調整另一個彈簧測力計拉力的大小即可解析：解析：(1)用平行四邊形定則作圖用平行四邊形定則作圖，即以即以F1、F2為兩鄰邊作為兩鄰邊作平行四邊形平行四邊形，對角線就表示合力對角線就表示合力F(標上箭頭表明方向標上箭頭表明方向)(2)兩分力可以同時大于合力兩分力可以同時大于合力，故故A正確；結點受三個力作用正確；結點受三個力作用處于平衡狀態(tài)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其中兩彈簧測力計的拉力的合力與第三個力力橡皮筋拉力等大、反向橡皮筋拉力等大、反向，是一對平衡力是一對平衡力，而橡皮筋的而橡皮筋的拉力不是合力拉力不是合力，故故B錯；只有保證結點在同一位置才能說明錯；只有保證結點在同一位置才能說明作用效果相同作用效果相同，故，故C對；若兩個分力的大小變化而方向都不對；若兩個分力的大小變化而方向都不變變，則合力必定變化則合力必定變化，故故D錯錯. 答案：答案：(1)如圖所示如圖所示(2)AC 考點二考點二 對實驗過程及數(shù)據處理的考查對實驗過程及數(shù)據處理的考查【例【例2】(2016大慶模擬大慶模擬)某同學用如圖所示的實驗裝某同學用如圖所示的實驗裝置來驗證置來驗證“力的平行四邊形定則力的平行四邊形定則”彈簧測力計彈簧測力計A掛于固掛于固定點定點P，下端用細線掛一重物，下端用細線掛一重物M.彈簧測力計彈簧測力計B的一端用細的一端用細線系于線系于O點，手持另一端向左拉，使結點點，手持另一端向左拉，使結點O靜止在某位靜止在某位置分別讀出彈簧測力計置分別讀出彈簧測力計A和和B的示數(shù)，并在貼于豎直木的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄板的白紙上記錄O點的位置和拉線的方向點的位置和拉線的方向(1)本實驗用的彈簧測力計示數(shù)的單位為本實驗用的彈簧測力計示數(shù)的單位為N，圖中，圖中A的示數(shù)的示數(shù)為為_N.(2)下列不必要的實驗要求是下列不必要的實驗要求是_(請?zhí)顚戇x項前對應請?zhí)顚戇x項前對應的字母的字母)A應測量重物應測量重物M所受的重力所受的重力B彈簧測力計應在使用前校零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，每次都要使改變拉力，進行多次實驗，每次都要使O點靜止在同點靜止在同一位置一位置(3)某次實驗中，該同學發(fā)現(xiàn)彈簧測力計某次實驗中，該同學發(fā)現(xiàn)彈簧測力計A的指針稍稍超的指針稍稍超出量程，請您提出兩個解決辦法出量程，請您提出兩個解決辦法解析解析：(1)由題圖知由題圖知，彈簧測力計彈簧測力計A的分度值為的分度值為0.2 N，讀讀數(shù)為數(shù)為3.6 N.(2)驗證力的平行四邊形定則驗證力的平行四邊形定則，一定要記好合力與兩分力一定要記好合力與兩分力的大小與方向的大小與方向，與結點位置無關與結點位置無關，D錯；錯；M的重力即合力的重力即合力，A對；測量前彈簧測力計調零才能測量準確對；測量前彈簧測力計調零才能測量準確，B對；拉線對；拉線與木板平行才能保證力在木板平面內與木板平行才能保證力在木板平面內，C對對(3)對對O點受力分析如圖所示點受力分析如圖所示，可見若減小可見若減小FOA，可調節(jié)可調節(jié)FOB的大小或方向、調節(jié)的大小或方向、調節(jié)OA方向或減小物重方向或減小物重G等等答案答案：(1)3.6(2)D(3)減小彈簧測力計減小彈簧測力計B的拉力；的拉力；減小重物減小重物M的質量的質量(或將或將A更換成較大量程的彈簧測力計、更換成較大量程的彈簧測力計、改變彈簧測力計改變彈簧測力計B拉力的方向等拉力的方向等) 方方 法法 技技 巧巧 思思 維維 提提 升升實驗與創(chuàng)新實驗與創(chuàng)新原實驗原實驗創(chuàng)新實驗創(chuàng)新實驗實驗裝置實驗裝置數(shù)據處理數(shù)據處理1.分力的獲得：彈簧測力計的拉力分力的獲得：彈簧測力計的拉力鉤碼鉤碼的重力的重力.2.合力的獲得：彈簧測力計的拉力合力的獲得：彈簧測力計的拉力重重物的重力物的重力鉤碼的重力鉤碼的重力.重要提示：重要提示：高考對本實驗一般是在教材實驗原理的基礎高考對本實驗一般是在教材實驗原理的基礎上改變實驗器材進行考查上改變實驗器材進行考查，因此因此，要在教材實驗的基礎要在教材實驗的基礎上注重器材變化后分力和合力的分析判斷能力的培養(yǎng)上注重器材變化后分力和合力的分析判斷能力的培養(yǎng)，善于利用教材中的實驗原理、方法和技巧處理新問題善于利用教材中的實驗原理、方法和技巧處理新問題