創(chuàng)新設(shè)計高考物理大一輪復(fù)習(xí) 實驗三 驗證力的平行四邊形定則課件 新人教版.ppt

實驗三驗證力的平行四邊形定則 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(zhǔn)確 同一次實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(xì)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(biāo)度要相同 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 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(xì)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(xì)繩方向 及 一注意 結(jié)點o的位置必須在同一位置 等 熱點一實驗原理與實驗操作 例1 在 驗證力的平行四邊形定則 的實驗中 某同學(xué)經(jīng)歷了以下實驗步驟 a 用鉛筆和直尺在白紙上從o點沿著兩細(xì)繩方向畫直線 按一定標(biāo)度作出兩個力f1和f2的圖示 根據(jù)平行四邊形定則作圖求出合力f b 只用一個彈簧測力計 通過細(xì)繩把橡皮條與細(xì)繩的連接點拉到同樣的位置o c 用鉛筆記下o點的位置和兩條細(xì)繩的方向 讀出兩個彈簧測力計的示數(shù) d 在水平放置的木板上 墊一張白紙并用圖釘固定 把橡皮條的一端固定在板上的a點 用兩條細(xì)繩連接在橡皮條的另一端 通過細(xì)繩同時用兩個彈簧測力計互成角度地拉橡皮條 使橡皮條與細(xì)繩的連接點到達(dá)某一位置o e 記下彈簧測力計的讀數(shù)和細(xì)繩的方向 按同一標(biāo)度作出這個力的圖示f 比較這個實測合力和按平行四邊形定則求出的合力f 看它們的大小和方向是否相等 f 改變兩測力計拉力的大小和方向 多次重復(fù)實驗 根據(jù)實驗得出結(jié)論 1 將以上實驗步驟按正確的順序排列 應(yīng)為 填選項前的字母 2 圖1甲中彈簧測力計b的示數(shù)為n 為了更準(zhǔn)確地得到合力與分力的關(guān)系 要采用作力的 填 圖示 或 示意圖 來表示分力與合力 3 圖乙中方向一定沿ao方向的力是 填 f 或 f 4 在物理學(xué)中跟力一樣 運算時遵守平行四邊形定則的物理量還有 至少寫出三個 要求寫名稱 圖1 答案 1 dcabef 2 3 80圖示 3 f 4 位移 速度 加速度 電場強度等 熱點二數(shù)據(jù)處理及誤差分析 例2 請完成 驗證力的平行四邊形定則 實驗的相關(guān)內(nèi)容 1 如圖2甲所示 在鋪有白紙的水平木板上 橡皮條一端固定在a點 另一端拴兩個細(xì)繩套 圖2 2 如圖乙所示 用兩個彈簧測力計互成角度地拉橡皮條 使繩與橡皮條的結(jié)點伸長到某位置并記為o點 記下此時彈簧測力計的示數(shù)f1和f2及 3 如圖丙所示 用一個彈簧測力計拉橡皮條 使繩與橡皮條的結(jié)點拉到o點 記下此時彈簧測力計的示數(shù)f n和細(xì)繩的方向 4 如圖丁所示 已按一定比例作出了f1 f2和f的圖示 請用作圖法作出f1和f2的合力 5 合力與f大小相等 方向略有偏差 如果此偏差僅由f1引起 則原因是f1的大小比真實值偏 f1與f2的夾角比真實夾角偏 填 大 或 小 解析 2 要記下兩分力f1和f2的方向 3 彈簧測力計的示數(shù)要估讀一位 即f 3 00n 4 由力的圖示作出f1和f2的合力f 如圖 5 由圖所示 將f1減小或減小f1與f的夾角 合力f 與f更接近重合 則原因是f1的大小比真實值偏大 f1與f2的夾角比真實夾角偏大 答案 2 兩細(xì)繩的方向 3 3 00 4 見解析 5 大大 熱點三實驗的改進與創(chuàng)新驗證力的平行四邊形定則中的 萬變不離其宗 1 器材的變化 如圖3甲 乙 丙 丁所示 圖3 2 合力 分力的變化 1 分力的獲得 彈簧測力計的拉力 鉤碼的重力 2 合力的獲得 彈簧測力計的拉力 重物的重力 鉤碼的重力 例3 2017 河南模擬 某同學(xué)找到一條遵循胡克定律的橡皮筋并利用如下實驗器材驗證平行四邊形定則 刻度尺 三角板 鉛筆 細(xì)繩 白紙 釘子 質(zhì)量不同的小重物若干 木板 實驗方案如下 甲乙圖4 將橡皮筋的兩端分別與兩條細(xì)繩相連 測出橡皮筋的原長 將橡皮筋一端細(xì)繩用釘子固定在豎直木板上的a點 在橡皮筋的中點o用細(xì)繩系住重物 使重物自然下垂 如圖4甲所示 將橡皮筋的另一端細(xì)繩固定在豎直木板上的b點 如圖乙所示 1 為完成本實驗 下列還必須測量的物理量為 填選項前字母 a 小重物的質(zhì)量b 細(xì)繩的長度c 圖甲中oa段橡皮筋的長度d 圖乙中oa和ob段橡皮筋的長度 2 在完成本實驗的過程中 必須注意的事項是 填選項前字母 a 橡皮筋兩端連接的細(xì)繩長度必須相同b 圖乙中a b兩點必須等高c 圖乙中連接小重物細(xì)繩必須在oa ob夾角的角平分線上d 記錄圖甲中o點的位置和oa的方向e 記錄圖乙中o點的位置和oa ob的方向 3 若釘子位置固定 利用現(xiàn)有器材改變實驗效果 可采用的方法是 解析 1 橡皮筋遵循胡克定律 要測量拉力可以通過測量橡皮筋的長度和原長 得到橡皮筋的伸長量 根據(jù)拉力大小與伸長量成比例作力的圖示 為了使兩次實驗效果相同 必須記下o點的位置來作參照 故選c d 2 橡皮筋連接的細(xì)繩要稍微長些 并非要求等長 a錯誤 圖乙中a b兩點不用必須等高 b錯誤 圖乙中連接小重物的細(xì)繩可以在oa ob夾角的角平分線上 也可以不在 c錯誤 圖甲中o點的位置和oa的方向不需要記錄 d錯誤 需要記錄圖乙中o點的位置和oa ob的方向 e正確 3 在釘子位置不變的情況下 要改變實驗效果 只有改變小重物的質(zhì)量 故可采用的方法是更換小重物 答案 1 cd 2 e 3 更換小重物 本題屬于創(chuàng)新實驗 主要是在實驗器材和實驗方案等問題上進行了改進 題中不能準(zhǔn)確地測出力的大小 但是由于橡皮筋的彈力大小與形變量成正比 因此采用比例法進行作圖 在實驗時只需要測量出橡皮筋的伸長量即可 以題說法 1 在 探究合力與分力的關(guān)系 實驗中 需要兩次拉伸橡皮條 一次是用兩個彈簧測力計通過細(xì)繩互成角度地拉橡皮條 另一次是用一個彈簧測力計通過細(xì)繩拉橡皮條 1 關(guān)于這兩次拉伸 下列說法正確的是 a 只要求將橡皮條拉到相同的長度b 要求兩個彈簧測力計的拉力方向與橡皮條的夾角相同c 將彈簧測力計拉到相同的刻度d 將橡皮條和細(xì)繩的結(jié)點拉到相同的位置 2 用兩個彈簧測力計分別鉤住細(xì)繩套 互成一定角度地拉橡皮條 使結(jié)點到達(dá)某一位置o靜止 此時必須記錄的是 填選項前的字母 a 橡皮條的原長b 橡皮條的伸長長度c 橡皮條固定端位置d o點的位置e 橡皮條伸長的方向f 兩條細(xì)繩間的夾角g 兩條細(xì)繩的方向h 兩個彈簧測力計的讀數(shù) 3 某同學(xué)的實驗結(jié)果如圖5所示 圖中是力f1與f2的合力的實驗值 通過對f和f 進行比較來驗證平行四邊形定則 圖5 解析本實驗在操作中應(yīng)注意用兩個彈簧測力計拉橡皮條時的 三記錄 記錄兩彈簧測力計的示數(shù) 兩細(xì)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 記錄彈簧測力計的示數(shù)和細(xì)繩方向 及 一注意 注意兩次結(jié)點必須拉到同一位置 所以 1 選d 2 中選擇d g h 3 用平行四邊形定則作出的合力是實驗值 即f 答案 1 d 2 dgh 3 f 2 小白用如圖6所示的裝置驗證 力的平行四邊形定則 其部分實驗操作如下 1 請完成下列相關(guān)內(nèi)容 圖6 a 在木板上記下懸掛兩個鉤碼時彈簧末端的位置o b 卸下鉤碼 然后將兩繩套系在彈簧下端 用兩彈簧測力計將彈簧末端拉到同一位置o 記錄細(xì)繩套ao bo的方向及兩彈簧測力計相應(yīng)的讀數(shù) 圖中b彈簧測力計的讀數(shù)為n c 小白在坐標(biāo)紙上畫出兩彈簧拉力fa fb的大小和方向如圖所示 請你用作圖工具在圖中坐標(biāo)紙上作出fa fb的合力f d 已知鉤碼的重力 可得彈簧所受的拉力f如圖所示 e 最后觀察比較f和f 得出結(jié)論 2 本實驗采用的科學(xué)方法是 a 理想實驗法b 控制變量法c 等效替代法d 建立物理模型法解析b 圖中b彈簧測力計的讀數(shù)為11 40n c 圖線如圖 答案 1 11 40圖見解析 2 c 3 有同學(xué)利用如圖7所示的裝置來驗證力的平行四邊形定則 在豎直木板上鋪有白紙 固定兩個光滑的滑輪a和b 將繩子打一個結(jié)點o 每個鉤碼的重量相等 當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時 根據(jù)鉤碼個數(shù)讀出三根繩子的拉力f1 f2和f3 回答下列問題 圖7 1 改變鉤碼個數(shù) 實驗?zāi)芡瓿傻氖?填正確答案標(biāo)號 a 鉤碼的個數(shù)n1 n2 2 n3 4b 鉤碼的個數(shù)n1 n3 3 n2 4c 鉤碼的個數(shù)n1 n2 n3 4d 鉤碼的個數(shù)n1 3 n2 4 n3 5 2 在拆下鉤碼和繩子前 最重要的一個步驟是 填正確答案標(biāo)號 a 標(biāo)記結(jié)點o的位置 并記錄oa ob oc三段繩子的方向b 量出oa ob oc三段繩子的長度c 用量角器量出三段繩子之間的夾角d 用天平測出鉤碼的質(zhì)量 3 在作圖時 你認(rèn)為下圖中是正確的 填 甲 或 乙 解析 1 實驗中的分力與合力的關(guān)系必須滿足 f1 f2 f3 f1 f2 因此b c d選項是可以的 3 實驗中f3是豎直向下的 答案 1 bcd 2 a 3 甲 4 用圖8甲所示的裝置做 驗證力的平行四邊形定則 實驗 圖8 1 某同學(xué)的實驗操作如下 請完成相關(guān)內(nèi)容 在桌面上放一方木板 在方木板上鋪一張白紙 用圖釘把白紙釘在方木板上 用圖釘把橡皮條一端固定在a點 另一端系上兩根細(xì)繩 細(xì)繩的另一端系有繩套 用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套 互成角度地拉橡皮條 橡皮條伸長 使結(jié)點到達(dá)某一位置o 記下o點的位置 讀出兩個彈簧測力計的示數(shù) 并 按選好的標(biāo)度 用鉛筆和刻度尺作出兩個彈簧測力計的拉力f1和f2的圖示 并用平行四邊形定則求出合力f 只用一個彈簧測力計 通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點拉到同樣的位置o 記下細(xì)繩的方向 按同一標(biāo)度作出這個力f 的圖示 2 某次實驗中彈簧測力計的示數(shù)如圖乙所示 則兩彈簧測力計的拉力的大小分別為n n 3 某同學(xué)完成驗證力的平行四邊形定則實驗操作后得到的數(shù)據(jù)如圖9 請選好標(biāo)度在方框中作圖完成該同學(xué)未完成的實驗處理 結(jié)論 圖9 4 若兩個彈簧測力計的讀數(shù)分別為3 00n 4 00n 且兩彈簧測力計拉力方向的夾角為銳角 則 選填 能 或 不能 用一個量程為5n的彈簧測力計測出它們的合力 理由是 解析 1 用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套 互成角度地拉橡皮條 橡皮條伸長 使結(jié)點到達(dá)某一位置o 此時需要用鉛筆記下o點的位置和兩條細(xì)繩的方向 讀出兩個彈簧測力計的示數(shù) 只用一個彈簧測力計 通過細(xì)繩把橡皮條的結(jié)點拉到同樣的位置o 此時需要讀出彈簧測力計的示數(shù) 并記下細(xì)繩的方向 2 兩個彈簧測力計的讀數(shù)