高考物理一輪復(fù)習(xí) 實驗增分 專題3 驗證力的平行四邊形定則課件

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1、相互作用第第 二二 章章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綱要求考情分析命題趨勢研究力的平行四邊形定則2017全國卷，22對本實驗的考查主要側(cè)重于基本實驗步驟細節(jié)的落實、實驗誤差的分析、等效法的理解等，當然本實驗也可以通過其他形式的設(shè)計來實現(xiàn)，遇到這種情況要注意創(chuàng)新設(shè)計的實驗與基本實驗的區(qū)別和聯(lián)系知識梳理知識梳理夯實基礎(chǔ)夯實基礎(chǔ)核心考點核心考點分層突破分層突破對應(yīng)演練對應(yīng)演練遷移運用遷移運用欄目導(dǎo)航一、實驗流程知識梳理知識梳理 夯實基礎(chǔ)夯實基礎(chǔ)二、誤差分析1誤差來源除彈簧測力計本身的誤差外，還有讀數(shù)誤差、作圖誤差等2減小誤差的方法(1)結(jié)點O定位O點時要力求準確同一次實

2、驗中橡皮條拉長后的O點必須保持不變(2)拉力用彈簧測力計測拉力時要使拉力沿彈簧測力計軸線方向應(yīng)盡量使橡皮條、彈簧測力計和細繩套位于與紙面平行的同一平面內(nèi)兩個分力F1、F2間的夾角不要太大或太小(3)作圖在同一次實驗中，選定的標度要相同嚴格按力的圖示要求和幾何作圖法作出平行四邊形，求出合力三、注意事項操作不忘“三”“二”“一”用兩個彈簧測力計拉橡皮條時的“三記錄”(記錄兩彈簧測力計示數(shù)、兩細繩方向和結(jié)點O的位置)，用一個彈簧測力計拉橡皮條時的“二記錄”(記錄彈簧測力計示數(shù)和細繩方向)及“一注意”(結(jié)點O的位置必須在同一位置)等四、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

3、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放回橡皮條后，將彈簧測力計連接到另一細繩上，然后同時拉這兩條細繩，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.其他步驟與提供兩個彈簧測力計相同這種操作的優(yōu)點是能減小因兩個彈簧測力計的不同而帶來的誤差，但實驗過程麻煩考點1實驗原理與操作例1(2018江西南昌模擬)某同學(xué)用鉤碼和彈簧測力計做“驗證力的平行四邊形定則”實驗(1)請將實驗內(nèi)容補充完整：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，在另一端綁上兩根系有細繩套的細線

4、核心考點核心考點 分層突破分層突破B其中一根細線掛上5個質(zhì)量相等的鉤碼(每個鉤碼質(zhì)量均為50 G)，使橡皮筋拉伸，如圖甲所示，記錄_、結(jié)點的位置O和細線方向鉤碼的個數(shù)鉤碼的個數(shù)(細線上的拉力細線上的拉力) 1.5 B解析(1)由實驗原理可知本實驗利用等效替代法來驗證“力的平行四邊形定則”，圖甲中鉤碼的重力即合力大小，細線方向即合力方向，所以應(yīng)記錄鉤碼的個數(shù)(細線上的拉力)、結(jié)點O的位置和細線方向，在用鉤碼和彈簧測力計一起拉橡皮筋時，一定要將橡皮筋與細線結(jié)點的位置與步驟B中結(jié)點的位置O重合，此時應(yīng)記錄鉤碼個數(shù)、彈簧測力計示數(shù)及對應(yīng)的細線方向，分析圖乙中結(jié)點的受力情況可得水平方向有4MGCOS F

5、COS ，代入數(shù)據(jù)得彈簧測力計的示數(shù)應(yīng)為F3MG1.5 N.(2)由(1)知是等效替代法考點2實驗數(shù)據(jù)處理例2(2017全國卷)某探究小組做“驗證力的平行四邊形定則”實驗，將畫有坐標軸(橫軸為X軸，縱軸為Y軸，最小刻度表示1 MM)的紙貼在水平桌面上，如圖甲所示將橡皮筋的一端Q固定在Y軸上的B點(位于圖示部分之外)，另一端P位于Y軸上的A點時，橡皮筋處于原長(1)用一只測力計將橡皮筋的P端沿Y軸從A點拉至坐標原點O，此時拉力F的大小可由彈簧測力計讀出彈簧測力計的示數(shù)如圖乙所示，F(xiàn)的大小為_N.(2)撤去(1)中的拉力，橡皮筋P端回到A點；現(xiàn)使用兩個測力計同時拉橡皮筋，再次將P端拉至O點此時觀察

6、到兩個拉力分別沿圖甲中兩條虛線所示的方向，由測力計的示數(shù)讀出兩個拉力的大小分別為F14.2 N和 F25.6 N.4.0 用5 MM長度的線段表示1 N的力，以O(shè)為作用點，在圖甲中畫出力F1、F2的圖示，然后按平行四邊形定則畫出它們的合力F合；F合的大小為_N，F(xiàn)合與拉力F的夾角的正切值為_.若F合與拉力F的大小及方向的偏差均在實驗所允許的誤差范圍之內(nèi)，則該實驗驗證了力的平行四邊形定則4.0 0.05 答案(2)F1、F2和F合如圖所示考點3實驗創(chuàng)新方案1將水平面內(nèi)改為在豎直平面內(nèi)做實驗，拉橡皮筋改為懸掛重物，可避免橡皮筋彈性變化帶來的誤差2彈簧測力計用力傳感器取代，可避免摩擦的影響，使讀數(shù)更

7、方便、精確例3(2018安徽合肥模擬)一同學(xué)用電子秤、水壺、細線、墻釘和貼在墻上的白紙等物品，在家中驗證力的平行四邊形定則(1)如圖甲，在電子秤的下端懸掛一裝滿水的水壺，記下水壺_時電子秤的示數(shù)F.(2)如圖乙，將三細線L1、L2、L3的一端打結(jié)，另一端分別拴在電子秤的掛鉤、墻釘A和水壺杯帶上水平拉開細線L1，在白紙上記下結(jié)點O的位置、_和電子秤的示數(shù)F1.(3)如圖丙，將另一顆墻釘B釘在與O同一水平位置上，并將L1拴在其上手握電子秤沿著(2)中L2的方向拉開細線L2，使_和三根細線的方向與(2)中重合，記錄電子秤的示數(shù)F2.(4)在白紙上按一定標度作出電子秤拉力F、F1、F2的圖示，根據(jù)平行

8、四邊形定則作出F1、F2的合力F的圖示，若_，則平行四邊形定則得到驗證靜止靜止 三細線的方向三細線的方向 結(jié)點結(jié)點O的位置的位置 F和和F在誤差允許的范圍內(nèi)重合在誤差允許的范圍內(nèi)重合 解析(1)要測量裝滿水的水壺的重力，則記下水壺靜止時電子秤的示數(shù)F.(2)要畫出平行四邊形，則需要記錄分力的大小和方向，所以在白紙上記下結(jié)點O的位置的同時也要記錄三細線的方向以及電子秤的示數(shù)F1.(3)已經(jīng)記錄了一個分力的大小，還要記錄另一個分力的大小，則結(jié)點O的位置不能變化，力的方向也都不能變化，所以應(yīng)使結(jié)點O的位置和三根細線的方向與(2)中重合，記錄電子秤的示數(shù)F2.(4)根據(jù)平行四邊形定則作出F1、F2的合力F的圖示，若F和F在誤差允許的范圍內(nèi)重合，則平行四邊形定則得到驗證