實驗探究：驗證力的平行四邊形定則

1、實驗探究：實驗探究：驗證力的平行四邊形定則驗證力的平行四邊形定則 1.基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識 2.典例剖析典例剖析 3.備選訓(xùn)練備選訓(xùn)練 4.真題演練真題演練第二章第二章 相互作用相互作用第第2 2頁頁20172017版高三一輪物理教學(xué)實用課件版高三一輪物理教學(xué)實用課件結(jié)束放映結(jié)束放映返回目錄返回目錄第第3 3頁頁20172017版高三一輪物理教學(xué)實用課件版高三一輪物理教學(xué)實用課件結(jié)束放映結(jié)束放映返回目錄返回目錄第第4 4頁頁20172017版高三一輪物理教學(xué)實用課件版高三一輪物理教學(xué)實用課件結(jié)束放映結(jié)束放映返回目錄返回目錄誤差分析誤差分析1誤差來源誤差來源除彈簧測力計本身的誤差外，還有讀數(shù)誤差、作

2、圖誤差等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減小誤差的力法減小誤差的力法(1)結(jié)點結(jié)點O定位定位O點時要力求準(zhǔn)確點時要力求準(zhǔn)確. .同一次實驗中橡皮條拉長后的同一次實驗中橡皮條拉長后的O點必須保持不變點必須保持不變. .(2)拉力拉力用彈簧秤測拉力時要使拉力沿彈簧秤軸線方向用彈簧秤測拉力時要使拉力沿彈簧秤軸線方向. .應(yīng)盡量使橡皮條、彈簧秤和細繩套位于與紙面平行的同一平面應(yīng)盡量使橡皮條、彈簧秤和細繩套位于與紙面平行的同一平面內(nèi)內(nèi). .兩個分力兩個分力F1、F2間的夾角間的夾角不要太大或太小不要太大或太小. .(3)作圖作圖在同一次實驗中，選定的比例要相同在同一次實驗中，選

3、定的比例要相同. .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. .第第5 5頁頁20172017版高三一輪物理教學(xué)實用課件版高三一輪物理教學(xué)實用課件結(jié)束放映結(jié)束放映返回目錄返回目錄注意事項注意事項操作不忘操作不忘“三三”“”“二二”“”“一一”用兩個彈簧秤拉橡皮條時的用兩個彈簧秤拉橡皮條時的“三記錄三記錄”(記錄兩彈簧秤示數(shù)、記錄兩彈簧秤示數(shù)、兩細繩方向和結(jié)點兩細繩方向和結(jié)點O的位置的位置)用一個彈簧秤拉橡皮條時的用一個彈簧秤拉橡皮條時的“二記錄二記錄”(記錄彈簧秤示數(shù)和細記錄彈簧秤示數(shù)和細繩方向繩方向)“一注意一注意”(結(jié)點

4、結(jié)點O的位置必須在同一位置的位置必須在同一位置)等等. .第第6 6頁頁20172017版高三一輪物理教學(xué)實用課件版高三一輪物理教學(xué)實用課件結(jié)束放映結(jié)束放映返回目錄返回目錄二、典例剖析二、典例剖析2. 典例剖析典例剖析第第7 7頁頁20172017版高三一輪物理教學(xué)實用課件版高三一輪物理教學(xué)實用課件結(jié)束放映結(jié)束放映返回目錄返回目錄【例例1】 (2015安徽理綜安徽理綜,21,)在在“驗證力的平行四邊形定則驗證力的平行四邊形定則”實實驗中驗中,某同學(xué)用圖釘把白紙固定在水平放置的木板上某同學(xué)用圖釘把白紙固定在水平放置的木板上,將橡皮條的一端將橡皮條的一端固定在板上一點固定在板上一點,兩個細繩套系在

5、橡皮條的另一端兩個細繩套系在橡皮條的另一端.用兩用兩個彈簧測力計分別拉住兩個細繩套個彈簧測力計分別拉住兩個細繩套,互成角度地施加拉互成角度地施加拉力力,使橡皮條伸長使橡皮條伸長,結(jié)點到達紙面上某一位置結(jié)點到達紙面上某一位置,如圖所示。如圖所示。請將以下的實驗操作和處理補充完整：請將以下的實驗操作和處理補充完整：用鉛筆描下結(jié)點位置，記為用鉛筆描下結(jié)點位置，記為O；記錄兩個彈簧測力計的示數(shù)記錄兩個彈簧測力計的示數(shù)F1和和F2,沿每條細沿每條細繩繩(套套)的方向用鉛筆分別描出幾個點的方向用鉛筆分別描出幾個點,用刻度尺把相應(yīng)的點連成線；用刻度尺把相應(yīng)的點連成線；只用一個彈簧測力計只用一個彈簧測力計,通

6、過細繩套把橡皮條的結(jié)點仍拉到位置通過細繩套把橡皮條的結(jié)點仍拉到位置O,記記錄測力計的示數(shù)錄測力計的示數(shù)F3，_；按照力的圖示要求，作出拉力按照力的圖示要求，作出拉力F1、F2、F3；根據(jù)力的平行四邊形定則作出根據(jù)力的平行四邊形定則作出F1和和F2的合力的合力F；比較比較_的一致程度，若有較大差異，對其原因進行分析，的一致程度，若有較大差異，對其原因進行分析，并作出相應(yīng)的改進后再次進行實驗。并作出相應(yīng)的改進后再次進行實驗。沿此時細繩沿此時細繩(套套)的方向用鉛筆描出幾個點，的方向用鉛筆描出幾個點，用刻度尺把這些點連成直線用刻度尺把這些點連成直線轉(zhuǎn)解析轉(zhuǎn)解析熱點一實驗原題及實驗操作熱點一實驗原題及

7、實驗操作F和和F3第第8 8頁頁20172017版高三一輪物理教學(xué)實用課件版高三一輪物理教學(xué)實用課件結(jié)束放映結(jié)束放映返回目錄返回目錄解析解析步驟步驟中應(yīng)記錄此時拉力的大小和方向，結(jié)合步驟中應(yīng)記錄此時拉力的大小和方向，結(jié)合步驟的的操作，操作，中橫線應(yīng)填寫：沿此時細繩中橫線應(yīng)填寫：沿此時細繩(套套)的方向用鉛筆描出幾個的方向用鉛筆描出幾個點，用刻度尺把這些點連成直線。步驟要驗證平行四邊形定點，用刻度尺把這些點連成直線。步驟要驗證平行四邊形定則，需要比較則，需要比較F與與F3的大小，方向是否一致，故的大小，方向是否一致，故中橫線應(yīng)填寫中橫線應(yīng)填寫：F和和F3答案答案沿此時細繩沿此時細繩(套套)的方向

8、用鉛筆描出幾個點，用刻度尺把的方向用鉛筆描出幾個點，用刻度尺把這些點連成直線這些點連成直線F和和F3轉(zhuǎn)原題轉(zhuǎn)原題第第9 9頁頁20172017版高三一輪物理教學(xué)實用課件版高三一輪物理教學(xué)實用課件結(jié)束放映結(jié)束放映返回目錄返回目錄操作關(guān)鍵操作關(guān)鍵(1)每次拉伸結(jié)果位置每次拉伸結(jié)果位置O必須保持不變。必須保持不變。(2)記下每次各力的大小和方向。記下每次各力的大小和方向。(3)畫力的圖示時應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臉?biāo)度。畫力的圖示時應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臉?biāo)度。特別提醒特別提醒第第1010頁頁20172017版高三一輪物理教學(xué)實用課件版高三一輪物理教學(xué)實用課件結(jié)束放映結(jié)束放映返回目錄返回目錄【變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1】某實驗小組的

9、同學(xué)在驗證力的平行四邊形定則時某實驗小組的同學(xué)在驗證力的平行四邊形定則時,操作操作過程如下：過程如下：將一張白紙固定在水平放置的木板上將一張白紙固定在水平放置的木板上,橡皮筋的一端固定在橡皮筋的一端固定在A點點,另另一端拴上兩個細繩套，用兩個彈簧測力計互成角度地拉兩個細繩套一端拴上兩個細繩套，用兩個彈簧測力計互成角度地拉兩個細繩套,使細繩套和橡皮筋的結(jié)點位于圖中的使細繩套和橡皮筋的結(jié)點位于圖中的O點；點；在白紙上記錄在白紙上記錄O點的位置和兩細繩套的方點的位置和兩細繩套的方向向,同時讀出兩彈簧測力計的讀數(shù)同時讀出兩彈簧測力計的讀數(shù)F1和和F2；選取合適的標(biāo)度在白紙上作出選取合適的標(biāo)度在白紙上作

10、出F1和和F2的圖的圖示示,由平行四邊形定則作出由平行四邊形定則作出F1和和F2的合力的合力F；用一個彈簧測力計拉細繩套用一個彈簧測力計拉細繩套,使細繩套和橡使細繩套和橡皮筋的結(jié)點仍到達皮筋的結(jié)點仍到達O點；點；在白紙上記錄細繩套的方向在白紙上記錄細繩套的方向,同時讀出彈簧測力計的讀數(shù)同時讀出彈簧測力計的讀數(shù)F；按以上選取的標(biāo)度在白紙上作按以上選取的標(biāo)度在白紙上作F的圖示的圖示,比較比較F和和F的大小和方向；的大小和方向；改變兩細繩套的方向和彈簧測力計的拉力的大小改變兩細繩套的方向和彈簧測力計的拉力的大小,重復(fù)以上操作重復(fù)以上操作,得得出實驗結(jié)論。出實驗結(jié)論。審題視角審題視角結(jié)合實驗過程及注意

11、點分析題意結(jié)合實驗過程及注意點分析題意.第第1111頁頁20172017版高三一輪物理教學(xué)實用課件版高三一輪物理教學(xué)實用課件結(jié)束放映結(jié)束放映返回目錄返回目錄(1)對本實驗的下列敘述中正確的是對本實驗的下列敘述中正確的是_；A.兩次拉伸橡皮筋應(yīng)將橡皮筋沿相同方向拉到相同長度兩次拉伸橡皮筋應(yīng)將橡皮筋沿相同方向拉到相同長度B.兩細繩套必須等長兩細繩套必須等長C.每次都應(yīng)將彈簧測力計拉伸到相同刻度每次都應(yīng)將彈簧測力計拉伸到相同刻度D.拉橡皮筋的細繩套要長一些拉橡皮筋的細繩套要長一些,標(biāo)記同一細繩套方向的兩點要遠一些標(biāo)記同一細繩套方向的兩點要遠一些(2)某次操作時兩彈簧測力計的指針指在圖某次操作時兩彈簧

12、測力計的指針指在圖2中所示的位置，則兩彈簧測中所示的位置，則兩彈簧測力計的讀數(shù)分別為力計的讀數(shù)分別為FB_ N、FC_ N；(3)如果本實驗所用彈簧測力計的量程均為如果本實驗所用彈簧測力計的量程均為5 N。其中圖。其中圖3甲中甲中F13.00 N、F23.80 N,且兩力互相垂直；圖乙中且兩力互相垂直；圖乙中F1F24.00 N,且兩力的夾角且兩力的夾角為為30；圖丙中；圖丙中F1F24.00 N,且兩力的夾角為且兩力的夾角為120。其中明顯不符。其中明顯不符合操作的是圖合操作的是圖_。AD3.20 2.60 乙乙第第1212頁頁20172017版高三一輪物理教學(xué)實用課件版高三一輪物理教學(xué)實用

13、課件結(jié)束放映結(jié)束放映返回目錄返回目錄【例例2】 (2015山東理綜，山東理綜，21)某同學(xué)通過下述實驗?zāi)惩瑢W(xué)通過下述實驗驗證力的平行四邊形定則。實驗步驟：驗證力的平行四邊形定則。實驗步驟：將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上，使其軸將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上，使其軸線沿豎直方向。線沿豎直方向。如圖示如圖示,將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上,另一端用圓珠筆尖豎直向下拉另一端用圓珠筆尖豎直向下拉,直到彈簧秤示數(shù)為某直到彈簧秤示數(shù)為某一設(shè)定值時一設(shè)定值時,將橡皮筋兩端的位置標(biāo)記為將橡皮筋兩端的位置標(biāo)記為O1、O2,記記錄彈簧秤的示數(shù)錄彈簧秤的示數(shù)F,測量并記

14、錄測量并記錄O1、O2間的距離間的距離(即橡即橡皮筋的長度皮筋的長度l)。每次將彈簧秤示數(shù)改變。每次將彈簧秤示數(shù)改變0.50 N,測出測出所對應(yīng)的所對應(yīng)的l，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示：，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示：熱點二數(shù)據(jù)處理及誤差分析熱點二數(shù)據(jù)處理及誤差分析F(N)00.501.001.502.002.50l(cm)l010.9712.0213.0013.9815.05找出找出中中F2.50 N時橡皮筋兩端的位置，重新標(biāo)記為時橡皮筋兩端的位置，重新標(biāo)記為O、O，橡皮，橡皮筋的拉力記為筋的拉力記為FO O。第第1313頁頁20172017版高三一輪物理教學(xué)實用課件版高三一輪物理教學(xué)實用課件結(jié)束放映結(jié)束放映

15、返回目錄返回目錄在秤鉤上涂抹少許潤滑油在秤鉤上涂抹少許潤滑油,將橡皮筋搭在秤將橡皮筋搭在秤鉤上鉤上,如圖。用兩圓珠筆尖成適當(dāng)角度同時拉如圖。用兩圓珠筆尖成適當(dāng)角度同時拉橡皮筋的兩端橡皮筋的兩端,使秤鉤的下端達到使秤鉤的下端達到O點點,將兩筆將兩筆尖的位置標(biāo)記為尖的位置標(biāo)記為A、B,橡皮筋橡皮筋OA段的拉力記段的拉力記為為FOA,OB段的拉力記為段的拉力記為FOB。完成下列作圖和填空：完成下列作圖和填空：(1)利用表中數(shù)據(jù)在給出的坐標(biāo)紙上畫出利用表中數(shù)據(jù)在給出的坐標(biāo)紙上畫出Fl圖線圖線,根據(jù)圖線求得根據(jù)圖線求得l0_cm。10.0轉(zhuǎn)解析轉(zhuǎn)解析(2)測得測得OA6.00 cm,OB7.60 cm,

16、則則FOA的大小為的大小為_N。(3)根據(jù)給出的標(biāo)度根據(jù)給出的標(biāo)度,作出作出FOA和和FOB的合力的合力F的圖示。的圖示。(4)通過比較通過比較F與與_的大小和方向，的大小和方向，即可得出實驗結(jié)論。即可得出實驗結(jié)論。1.80 FO O第第1414頁頁20172017版高三一輪物理教學(xué)實用課件版高三一輪物理教學(xué)實用課件結(jié)束放映結(jié)束放映返回目錄返回目錄轉(zhuǎn)原題轉(zhuǎn)原題第第1515頁頁20172017版高三一輪物理教學(xué)實用課件版高三一輪物理教學(xué)實用課件結(jié)束放映結(jié)束放映返回目錄返回目錄減小實驗誤差的幾個方法減小實驗誤差的幾個方法1減小讀數(shù)誤差：減小讀數(shù)誤差： 在允許的情況下，彈簧測力計示數(shù)盡量大一些在允許

17、的情況下，彈簧測力計示數(shù)盡量大一些 讀數(shù)時眼睛正視，按有效數(shù)字正確讀數(shù)和記錄讀數(shù)時眼睛正視，按有效數(shù)字正確讀數(shù)和記錄2減小作圖誤差：減小作圖誤差： 細繩套應(yīng)適當(dāng)長一些，便于確定力的方向細繩套應(yīng)適當(dāng)長一些，便于確定力的方向 兩力的對邊一定要平行兩力的對邊一定要平行. 實驗中不要把實驗中不要把F1、F2間的夾角取得過大或者過小，間的夾角取得過大或者過小，以以60100之間為宜之間為宜規(guī)律方法規(guī)律方法 第第1616頁頁20172017版高三一輪物理教學(xué)實用課件版高三一輪物理教學(xué)實用課件結(jié)束放映結(jié)束放映返回目錄返回目錄以本實驗為背景，以實驗中操作的注意事項、誤差來源設(shè)置條以本實驗為背景，以實驗中操作的

18、注意事項、誤差來源設(shè)置條件，或通過改變實驗條件、實驗儀器設(shè)置題目。件，或通過改變實驗條件、實驗儀器設(shè)置題目。1考查對實驗原理的理解、實驗方法的遷移考查對實驗原理的理解、實驗方法的遷移2實驗器材的改進實驗器材的改進熱點三實驗的改進與創(chuàng)新熱點三實驗的改進與創(chuàng)新第第1717頁頁20172017版高三一輪物理教學(xué)實用課件版高三一輪物理教學(xué)實用課件結(jié)束放映結(jié)束放映返回目錄返回目錄審題導(dǎo)析審題導(dǎo)析1.受實驗裝置的限制受實驗裝置的限制OA與與OB拉力方向不可能豎直向上，拉力方向不可能豎直向上，A錯錯.2.由分力與合力的大小關(guān)系知，由分力與合力的大小關(guān)系知，B正確正確.OA、OB、OC互成互成1200角角時，

19、可滿足時，可滿足C項；項；D項條件滿足勾股定理，項條件滿足勾股定理，D正確正確.(1)改變鉤碼個數(shù)改變鉤碼個數(shù),實驗?zāi)芡瓿傻氖菍嶒災(zāi)芡瓿傻氖? ).A鉤碼的個數(shù)鉤碼的個數(shù)N1N22，N34B鉤碼的個數(shù)鉤碼的個數(shù)N1N33，N24C鉤碼的個數(shù)鉤碼的個數(shù)N1N2N34D鉤碼的個數(shù)鉤碼的個數(shù)N13，N24，N35 【變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練3】 有同學(xué)利用如圖示的裝置來驗證力的平行四邊形有同學(xué)利用如圖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定則：在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個光滑的滑輪A和和B，將，將繩子打一個結(jié)點繩子打一個結(jié)點O，每個鉤碼的重量相等，當(dāng)系統(tǒng)達到平衡時，每個

20、鉤碼的重量相等，當(dāng)系統(tǒng)達到平衡時，根據(jù)鉤碼個數(shù)讀出三根繩子的拉力根據(jù)鉤碼個數(shù)讀出三根繩子的拉力F1、F2和和F3，回答下列問題：，回答下列問題：(2)在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個步驟是個步驟是()A標(biāo)記結(jié)點標(biāo)記結(jié)點O的位置，并記錄的位置，并記錄OA、OB、OC三段繩子的方向三段繩子的方向B量出量出OA、OB、OC三段繩子的長度三段繩子的長度C用量角器量出三段繩子之間的夾角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)量用天平測出鉤碼的質(zhì)量 (3)在作圖時，你認(rèn)為下圖中在作圖時，你認(rèn)為下圖中_是正確的是正確的(填填“甲甲”或或“乙乙”)甲甲第第1818頁頁2

21、0172017版高三一輪物理教學(xué)實用課件版高三一輪物理教學(xué)實用課件結(jié)束放映結(jié)束放映返回目錄返回目錄三、備選訓(xùn)練三、備選訓(xùn)練3.備選訓(xùn)練備選訓(xùn)練第第1919頁頁20172017版高三一輪物理教學(xué)實用課件版高三一輪物理教學(xué)實用課件結(jié)束放映結(jié)束放映返回目錄返回目錄【備選訓(xùn)練備選訓(xùn)練】將橡皮筋的一端固定在將橡皮筋的一端固定在A點，另一端拴上兩根細繩，點，另一端拴上兩根細繩，每根細繩分別連著一個量程為每根細繩分別連著一個量程為5 N、最小刻度為、最小刻度為0.1 N的彈簧測的彈簧測力計，沿著兩個不同的方向拉彈簧測力計，當(dāng)橡皮筋的活動端力計，沿著兩個不同的方向拉彈簧測力計，當(dāng)橡皮筋的活動端拉到拉到O點時，

22、兩根細繩相互垂直，如左圖所示這時彈簧測力點時，兩根細繩相互垂直，如左圖所示這時彈簧測力計的讀數(shù)可從圖中讀出計的讀數(shù)可從圖中讀出(1)由圖可讀得兩個相互垂直的拉力由圖可讀得兩個相互垂直的拉力的大小分別為的大小分別為_ N和和_ N.(2)在右圖所示的方格紙上按作圖法在右圖所示的方格紙上按作圖法的要求畫出這兩個力及它們的合力的要求畫出這兩個力及它們的合力 2.504.00放放/縮縮01234512345(N)(N)畫力的圖示畫力的圖示顯示解析顯示解析第第2020頁頁20172017版高三一輪物理教學(xué)實用課件版高三一輪物理教學(xué)實用課件結(jié)束放映結(jié)束放映返回目錄返回目錄轉(zhuǎn)原題轉(zhuǎn)原題第第2121頁頁20172017版高三一輪物理教學(xué)實用課件版高三一輪物理教學(xué)實用課件結(jié)束放映結(jié)