高中物理高考總復(fù)習(xí)課件第二章實驗三驗證力的平行四邊形定則

高中物理教學(xué)同步課件前言1——學(xué)習(xí)方法總結(jié)學(xué)習(xí)物理重要，掌握學(xué)習(xí)物理的方法更重要。學(xué)好物理的“法寶”包括預(yù)習(xí)、聽課、整理、應(yīng)用（作業(yè)）、復(fù)習(xí)總結(jié)等。大量事實表明：做好課前預(yù)習(xí)是學(xué)好物理的前提；主動高效地聽課是學(xué)好物理的關(guān)鍵；及時整理好學(xué)習(xí)筆記、做好練習(xí)是鞏固、深化、活化物理概念的理解，將知識轉(zhuǎn)化為解決實際問題的能力，從而形成技能技巧的重要途徑；善于復(fù)習(xí)、歸納和總結(jié)，能使所學(xué)知識觸類旁通；適當(dāng)閱讀科普讀物和參加科技活動，是學(xué)好物理的有益補充；樹立遠(yuǎn)大的目標(biāo)，做好充分的思想準(zhǔn)備，保持良好的學(xué)習(xí)心態(tài)，是學(xué)好物理的動力和保證。注意學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)習(xí)能力，同學(xué)們可從以下幾點做起。高中物理是一門既有趣又有用的學(xué)科，它可以幫助我們理解自然界的現(xiàn)象，提高我們的邏輯思維和創(chuàng)造力。但是，高中物理也是一門很難的學(xué)科，它涉及到很多抽象的概念，復(fù)雜的公式和繁瑣的計算。如果你想在考試中取得好成績，你需要掌握大量的知識點，并且能夠靈活地運用它們。一輪復(fù)習(xí)擁有一個重要的任務(wù)，就是把之前的弱科補強至平均水平，物理作為理科里公認(rèn)的最難，值得在一輪復(fù)習(xí)里花去更多的時間。高中物理教材中最重要的知識點，如發(fā)現(xiàn)自己的知識漏洞，務(wù)必利用一輪復(fù)習(xí)的時間將他補強。前言2——學(xué)習(xí)方法總結(jié)課前預(yù)習(xí)，首先把新課的內(nèi)容都要仔細(xì)地閱讀一遍，通過閱讀、分析、思考，了解教材的知識體系，重點、難點、范圍和要求。對于物理概念和規(guī)律則要抓住其核心，以及與其它物理概念和規(guī)律的區(qū)別與聯(lián)系，把教材中自己不懂的疑難問題記錄下來。然后再縱觀新課的內(nèi)容，找出各知識點間的聯(lián)系，掌握知識的脈絡(luò)，繪出知識結(jié)構(gòu)簡圖。同時還要閱讀有關(guān)典型的例題并嘗試解答，把解答書后習(xí)題作為閱讀效果的檢查。上課老師講到自己預(yù)習(xí)時的不懂之處時，主動、格外注意聽，力求當(dāng)堂弄懂。同時可以對比老師的講解以檢查自己對教材理解的深度和廣度，學(xué)習(xí)教師對疑難問題的分析過程和思維方法，也可以作進一步的質(zhì)疑、析疑、提出自己的見解。學(xué)習(xí)過程中，通過對所學(xué)知識的回顧、對照預(yù)習(xí)筆記、聽課筆記、作業(yè)、達標(biāo)檢測、教科書和參考書等材料加以補充、歸納，使所學(xué)的知識達到系統(tǒng)、完整和高度概括的水平。學(xué)習(xí)筆記要簡明、易看、一目了然，做到定期按知識本身的體系加以歸類，整理出總結(jié)性的學(xué)習(xí)筆記，以求知識系統(tǒng)化。把這些思考的成果及時保存下來，以后再復(fù)習(xí)時，就能迅速地回到自己曾經(jīng)達到的高度。預(yù)習(xí)中，用書上的習(xí)題檢查自己的預(yù)習(xí)效果，課后作業(yè)時多進行一題多解及分析最優(yōu)解法練習(xí)。在章節(jié)復(fù)習(xí)中精選課外習(xí)題自我測驗，及時反饋信息。要做好作業(yè)，首先要仔細(xì)審題，弄清題中敘述的物理過程，明確題中所給的條件和要求解決的問題；根據(jù)題中陳述的物理現(xiàn)象和過程對照所學(xué)物理知識選擇解題所要用到的物理概念和規(guī)律；經(jīng)過冷靜的思考或分析推理，建立數(shù)學(xué)關(guān)系式；借助數(shù)學(xué)工具進行計算，求解時要將各物理量的單位統(tǒng)一到國際單位制中；最后還必須對答案進行驗證討論，以檢查所用的規(guī)律是否正確，在運算中出現(xiàn)的各物理的單位是否一致，答案是否正確、符合實際，物理意義是否明確，運算進程是否嚴(yán)密，是否還有別的解法，通過驗證答案、回顧解題過程，才能牢固地掌握知識，熟悉各種解題的思路和方法，提高解題能力。對學(xué)過的知識，做過的練習(xí)，如果不會歸納總結(jié)，就容易出現(xiàn)知識之間的割裂而形成孤立地、呆板地學(xué)習(xí)物理知識的傾向。其結(jié)果必然是物理內(nèi)容一大片，定律、公式一大堆，但對具體過程分析不清，對公式中的物理量間的關(guān)系理解不深，不會縱觀全局，前后聯(lián)貫，靈活運用物理概念和物理規(guī)律去解決具體問題。因此，課后要及時的復(fù)習(xí)、總結(jié)。課后的復(fù)習(xí)除了每節(jié)課后的整理筆記、完成作業(yè)外，還要進行章節(jié)的單元復(fù)習(xí)。要經(jīng)常通過對比、鑒別，弄清事物的本質(zhì)、內(nèi)在聯(lián)系以及變化發(fā)展過程，并及時歸納總結(jié)以形成系統(tǒng)的知識。通過分析對比，歸納總結(jié)，便可以使知識前后貫通，縱橫聯(lián)系，并從物理量間的因果聯(lián)系和發(fā)展變化中加深對物理概念和規(guī)律的理解。前言3——學(xué)習(xí)方法總結(jié)實驗三驗證力的平行四邊形定則大一輪復(fù)習(xí)講義第二章相互作用NEIRONGSUOYIN內(nèi)容索引過好雙基關(guān)研透命題點回扣基礎(chǔ)知識訓(xùn)練基礎(chǔ)題目細(xì)研考綱和真題分析突破命題點過好雙基關(guān)基本實驗要求1.實驗原理互成角度的兩個力F1、F2與另外一個力F′產(chǎn)生相同的效果，看F1、F2用平行四邊形定則求出的合力F與F′在實驗誤差允許范圍內(nèi)是否相同.2.實驗器材木板、白紙、圖釘若干、橡皮條、細(xì)繩、彈簧測力計兩個、三角板、刻度尺、鉛筆.3.實驗步驟(1)用圖釘把一張白紙釘在水平桌面上的木板上.(2)用兩個彈簧測力計分別鉤住兩個細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點到達某一位置O.如圖1甲所示.(3)用鉛筆描下結(jié)點O的位置和兩個細(xì)繩套的方向，并記錄彈簧測力計的讀數(shù)，利用刻度尺和三角板根據(jù)平行四邊形定則求出合力F.(4)只用一個彈簧測力計，通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點拉到與前面相同的位置O，記下彈簧測力計的讀數(shù)F′和細(xì)繩的方向，如圖乙所示.(5)比較F′與用平行四邊形定則求得的合力F，看它們在實驗誤差允許的范圍內(nèi)是否相同.圖1規(guī)律方法總結(jié)1.正確使用彈簧測力計(1)將兩只彈簧測力計調(diào)零后水平互鉤對拉過程中，讀數(shù)相同，可選；若不同，應(yīng)另換或調(diào)校，直至相同為止.(2)使用時，讀數(shù)應(yīng)盡量大些，但不能超出范圍.(3)被測力的方向應(yīng)與軸線方向一致.(4)讀數(shù)時應(yīng)正對、平視刻度.2.注意事項(1)位置不變：在同一次實驗中，使橡皮條拉長時結(jié)點的位置一定要相同，是為了使合力的作用效果與兩個分力共同作用效果相同，這是利用了等效替代的思想.高中物理學(xué)習(xí)技巧——高中物理與初中物理區(qū)別進入高中一年級學(xué)習(xí)，學(xué)生普遍感到物理難學(xué)，這是由于高中物理和初中物理區(qū)別，主要有以下幾個方面：一、知識量增大。學(xué)科門類，高中與初中差不多，但高中的知識量比初中的大。二、理論性增強。這是最主要的特點。初中教材有些只要求初步了解，只作定性研究，而高中則要求深入理解，作定量研究，教材的抽象性和概括性大大加強。三、系統(tǒng)性增強。高中教材由于理論性增強，常以某些基礎(chǔ)理論為綱，根據(jù)一定的邏輯，把基本概念、基本原理、基本方法聯(lián)結(jié)起來。構(gòu)成一個完整的知識體系。前后知識的關(guān)聯(lián)是其一個表現(xiàn)。另外，知識結(jié)構(gòu)的形成是另一個表現(xiàn)，因此高中教材知識結(jié)構(gòu)化明顯升級。四、綜合性增強。學(xué)科間知識相互滲透，相互為用，加深了學(xué)習(xí)難度。如分析計算物理題，要具備數(shù)學(xué)的函數(shù)，解方程等知識技能。對于高中生來講，物理絕對是非常難的一科，不少同學(xué)都花費了大量的精力仍然沒有學(xué)好物理。高中物理怎么才能提高成績，下面這些物理高效學(xué)習(xí)方法可以給大家一些指導(dǎo)。一、課堂上認(rèn)真聽課。學(xué)生一天中基本上都是在課堂上度過，如果課堂都無法做到認(rèn)真聽講，這就相當(dāng)于蓋房子連磚都沒有一樣。對于高中物理的學(xué)習(xí)，最重要的是要聚精會神聽課，全神貫注，不要開小差。課堂中學(xué)習(xí)的內(nèi)容也都是物理學(xué)習(xí)的重點，只有認(rèn)真聽課，才能打好基礎(chǔ)。二、做好課前預(yù)習(xí)。我們都知道笨鳥先飛的道理，由于我們基礎(chǔ)差，物理學(xué)習(xí)一定要走在別人前頭，建議基礎(chǔ)差的同學(xué)課前一定要預(yù)習(xí)，這樣與之相關(guān)的舊知識可以復(fù)習(xí)一下，新知識如果不懂可以標(biāo)記出來課堂重點去聽，這樣可以帶著問題去聽課，由于已經(jīng)自學(xué)過一遍，聽課的時候更容易跟上老師講課的進度，不會出現(xiàn)聽不懂而失去信心不愿意聽的現(xiàn)象。高中物理學(xué)習(xí)技巧——高中物理學(xué)習(xí)技巧對于高中生來講，物理絕對是非常難的一科，不少同學(xué)都花費了大量的精力仍然沒有學(xué)好物理。高中物理怎么才能提高成績，下面這些物理高效學(xué)習(xí)方法可以給大家一些指導(dǎo)。三、課本先吃透，掌握基本知識點和定理。不少同學(xué)學(xué)習(xí)物理普遍存在課本都沒掌握，甚至最基礎(chǔ)的公式、定理都沒記住，談何靈活應(yīng)用。同時課本上的物理知識不建議死記硬背，一定要理解記憶，特別是定理，要深入理解它的內(nèi)涵、外延、推導(dǎo)、應(yīng)用范圍等，總結(jié)出各種知識點之間的聯(lián)系，在頭腦中形成知識網(wǎng)絡(luò)。四、重視物理錯題。對于每天出現(xiàn)的錯題，課上老師重點講解的錯題及總結(jié)的錯題，要及時的進行深入研究、并及時歸類、總結(jié)，做到同樣的錯誤不一錯再錯。高中物理學(xué)習(xí)技巧——高中物理學(xué)習(xí)技巧即基本概念要清楚，基本規(guī)律要熟悉，基本方法要熟練。1、基本概念，比如說速率，它有兩個意思：一是表示速度的大小；二是表示路程與時間的比值（如在勻速圓周運動中），而速度是位移與時間的比值（指在勻速直線運動中）。2、基本規(guī)律，比如平均速度的計算公式有兩個，經(jīng)常用到V=s/t、V=(vo+vt)/2，前者是定義式，適用于任何情況，后者是導(dǎo)出式，只適用于做勻變速直線運動的情況。3、基本方法，比如學(xué)習(xí)物理時，可以總結(jié)出一些簡練易記實用的推論或論斷，如，沿著電場線的方向電勢降低；同一根繩上張力相等；加速度為零時速度最大；洛侖茲力不做功等等。高中物理學(xué)習(xí)技巧——“三個基本”(2)角度合適：用兩個彈簧測力計鉤住細(xì)繩套互成角度地拉橡皮條時，其夾角不宜太小，也不宜太大，以60°～100°之間為宜.(3)在合力不超出量程及在橡皮條彈性限度內(nèi)形變應(yīng)盡量大一些.細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長一些，便于確定力的方向.(4)統(tǒng)一標(biāo)度：在同一次實驗中，畫力的圖示選定的標(biāo)度要相同，并且要恰當(dāng)選定標(biāo)度，使力的圖示稍大一些.3.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)減小誤差的辦法：①實驗過程中讀數(shù)時眼睛一定要正視彈簧測力計的刻度盤，要按有效數(shù)字位數(shù)要求和彈簧測力計的精度正確讀數(shù)和記錄.②作圖時使用刻度尺，并借助于三角板，使表示兩力的對邊一定要平行.研透命題點例1

(2017·全國卷Ⅲ·22)某探究小組做“驗證力的平行四邊形定則”實驗，將畫有坐標(biāo)軸(橫軸為x軸，縱軸為y軸，最小刻度表示1mm)的紙貼在水平桌面上，如圖2(a)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(biāo)原點O，此時拉力F的大小可由測力計讀出.測力計的示數(shù)如圖(b)所示，F(xiàn)的大小為_____N.圖24.0命題點一教材原型實驗解析由題圖(b)可知，F(xiàn)的大小為4.0N(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.此時觀察到兩個拉力分別沿圖(a)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F1＝4.2N和F2＝5.6N.①用5mm長度的線段表示1N的力，以O(shè)為作用點，在圖(a)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；答案

見解析圖解析畫出力F1、F2的圖示，如圖所示②F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解析用刻度尺量出F合的線段長約為20mm，所以F合大小為4.0N，F(xiàn)合與拉力F的夾角的正切值為tanα＝0.05.0.05變式1

(2018·天津理綜·9(2))某研究小組做“驗證力的平行四邊形定則”實驗，所用器材有：方木板一塊，白紙，量程為5N的彈簧測力計兩個，橡皮條(帶兩個較長的細(xì)繩套)，刻度尺，圖釘(若干個).(1)具體操作前，同學(xué)們提出了如下關(guān)于實驗操作的建議，其中正確的有_____.A.橡皮條應(yīng)和兩繩套夾角的角平分線在一條直線上B.重復(fù)實驗再次進行驗證時，結(jié)點O的位置可以與前一次不同C.使用測力計時，施力方向應(yīng)沿測力計軸線；讀數(shù)時視線應(yīng)正對測力計刻度D.用兩個測力計互成角度拉橡皮條時的拉力必須都小于只用一個測力計的拉力BC解析兩繩套拉力的合力不一定沿角平分線，選項A錯誤；同一次實驗，用一繩套拉橡皮條和用兩繩套拉橡皮條結(jié)點O的位置相同，不同次實驗結(jié)點O的位置可以不同，選項B正確；為減小摩擦和誤差，施力方向沿測力計軸線，讀數(shù)時視線正對測力計刻度，選項C正確；合力可以比分力大，也可以比分力小，選項D錯誤.(2)該小組的同學(xué)用同一套器材做了四次實驗，白紙上留下的標(biāo)注信息有結(jié)點位置O、力的標(biāo)度、分力和合力的大小及表示力的作用線的點，如下圖所示.其中對于提高實驗精度最有利的是解析為了提高實驗精度，測力計讀數(shù)應(yīng)盡可能大一些，標(biāo)注細(xì)線方向的兩點離結(jié)點應(yīng)盡可能遠(yuǎn)一些，標(biāo)度應(yīng)盡可能小一些.故選B.√變式2

(2018·河南省濮陽市一模)如圖3甲所示為“驗證力的平行四邊形定則”的實驗裝置圖，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點，OB和OC為細(xì)繩.(1)關(guān)于此實驗，下列說法中正確的是________.A.同一次實驗中，O點位置不允許變動B.實驗中，只需記錄彈簧測力計的讀數(shù)和O點的位置C.拉橡皮筋的細(xì)繩適當(dāng)長些D.橡皮筋彈性要好，拉結(jié)點到達某一位置O時，拉力要適當(dāng)大些ACD圖3(2)某同學(xué)已畫出某次實驗中兩彈簧測力計拉力的示意圖及兩個拉力的合力F，如圖乙所示，這個合力F是力F1和F2合力的________(填“理論值”或“實際值”)，如果用“

”作為標(biāo)度，則該同學(xué)量出的F的值為__________________(結(jié)果保留3位有效數(shù)字).理論值15.0(14.5～15.5均可)實驗拓展創(chuàng)新的兩種方法以本實驗為背景，以實驗中操作的注意事項、誤差來源設(shè)置題目，或通過改變實驗條件、實驗儀器設(shè)置題目.1.對實驗原理的理解、實驗方法的遷移(如圖4)命題點二實驗拓展創(chuàng)新圖42.實驗器材的改進(如圖5)圖5例2

(2018·湖北省黃岡市質(zhì)檢)某同學(xué)在家中找到兩根一樣的輕彈簧P和Q、裝有水總質(zhì)量m＝1kg的礦泉水瓶、刻度尺、量角器和細(xì)繩等器材，設(shè)計如下實驗驗證力的平行四邊形定則，同時測出彈簧的勁度系數(shù)k.其操作如下：a.將彈簧P上端固定，讓其自然下垂，用刻度尺測出此時彈簧P的長度L0＝12.50cm；圖6b.將礦泉水瓶通過細(xì)繩連接在彈簧P下端，待礦泉水瓶靜止后用刻度尺測出此時彈簧P的長度L1，如圖6甲所示，則L1＝________cm；17.50解析由題圖可讀出L1＝17.50cm；c.在細(xì)繩和彈簧Q的掛鉤上涂抹少許潤滑油，將細(xì)繩搭在掛鉤上，緩慢的拉起彈簧Q，使彈簧P偏離豎直方向夾角為60°，測出彈簧Q的長度為L2及其軸線與豎直方向夾角為θ，如圖乙所示；(1)取重力加速度g＝10m/s2，則彈簧P的勁度系數(shù)k＝________；200N/m(2)若要驗證力的平行四邊形定則，L2和θ需滿足的條件是L2＝_______cm，θ＝_____.17.5060°解析由平衡條件可知：FTPcos60°＋FTQcosθ＝mg；FTPsin60°＝FTQsinθ；由題意可知FTP＝mg；聯(lián)立解得FTQ＝mg；θ＝60°，則L2＝L1＝17.50cm.變式3

某同學(xué)嘗試用橡皮筋等器材驗證力的平行四邊形定則，他找到兩條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘子，設(shè)計了如下實驗：將兩條橡皮筋的一端與細(xì)繩連接，結(jié)點為O，細(xì)繩下掛一重物，兩橡皮筋的另一端也都連有細(xì)繩.實驗時，先將兩條橡皮筋的一端的細(xì)繩固定在墻上的釘子A上，一條橡皮筋任其下垂，如圖7甲所示；再將另一條橡皮筋的另一端的細(xì)繩固定在墻上的釘子B上，如圖乙所示.圖7(1)為完成實驗，下述操作中必需的是________.A.兩橡皮筋的另一端連接的細(xì)繩a、b長度要相同B.要測量橡皮筋的原長C.要測量圖甲和圖乙中橡皮筋的長度D.要記錄圖甲中結(jié)點O的位置及過結(jié)點O的豎直方向E.要記錄圖乙中結(jié)點O′的位置及過結(jié)點O′的豎直方向BCE解析首先應(yīng)明白該實驗的實驗原理，即用橡皮筋的伸長量來表示彈力的大小，所以實驗中一定要測橡皮筋的長度，而沒必要關(guān)心細(xì)繩a、b的長度，選項B和C中的操作是需要的，為了確保力的合成的等效性，需要記錄題圖乙中結(jié)點O′的位置及過結(jié)點O′的豎直方向，選項E中的操作是必需的.(2)對該實驗“兩條相同的橡皮筋”的要求的理解正確的是________.A.橡皮筋的材料和原長相同即可B.橡皮筋的材料和粗細(xì)相同即可C.橡皮筋的材料、原長和粗細(xì)均要相同C解析為了能用橡皮筋的伸長量表示彈力大小，滿足F＝kx，應(yīng)讓k值相同，即橡皮筋的材料、粗細(xì)、原長均要相同，選項C正確.變式4

(2018·華南師大附中三模)如圖8所示，某小組同學(xué)利用DIS實驗裝置研究支架上力的分解.A、B

為兩個相同的雙向力傳感器，該型號傳感器在受到拉力時讀數(shù)為正，受到壓力時讀數(shù)為負(fù).A

連接質(zhì)量不計的細(xì)繩，并可沿固定的圓弧形軌道移動.B

固定不動，通過光滑鉸鏈連接一輕桿，將細(xì)繩連接在桿右端O

點構(gòu)成支架，調(diào)整使得O

點位于圓弧形軌道的圓心處，保持桿沿水平方向.隨后按如下步驟操作：①測量繩子與