高考物理大一輪復(fù)習(xí)-第二章-實(shí)驗(yàn)三-驗(yàn)證力的平行四邊形定則

高考物理大一輪復(fù)習(xí)第二章實(shí)驗(yàn)三驗(yàn)證力的平行四邊形定則課件[實(shí)驗(yàn)?zāi)康腯1.會用彈簧測力計(jì)和細(xì)繩測出力的大小和方向。知識梳理2.驗(yàn)證互成角度的兩個(gè)力合成時(shí)的平行四邊形定則。[實(shí)驗(yàn)原理]一個(gè)力F'的作用效果和兩個(gè)力F1、F2的作用效果都是讓同一條一端固定的

橡皮條伸長到同一點(diǎn),所以力F'就是這兩個(gè)力F1和F2的合力。作出力F'的圖

示并根據(jù)平行四邊形定則作出力F1和F2的合力F的圖示,比較F和F'的大小

和方向是否相同,若相同,則說明互成角度的兩個(gè)力合成時(shí)遵循平行四邊形

定則。[實(shí)驗(yàn)器材]方木板、白紙、彈簧測力計(jì)(兩個(gè))、橡皮條、細(xì)繩(兩條)、三角板、刻度

尺、鉛筆、圖釘(幾個(gè))。[實(shí)驗(yàn)步驟]1.在水平桌面上平放一塊方木板,在方木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙固

定在方木板上。A點(diǎn),在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)

繩,細(xì)繩的另一端系上細(xì)繩套。3.用兩個(gè)彈簧測力計(jì)分別鉤住細(xì)繩套,互成角度地拉橡皮條,將結(jié)點(diǎn)拉到某

一位置O,如圖所示。

O點(diǎn)的位置和兩條細(xì)繩的方向,讀出并記錄兩個(gè)彈簧測力計(jì)

的示數(shù)。O點(diǎn)沿兩條細(xì)繩的方向畫直線,按一定的標(biāo)

度作出兩個(gè)力F1和F2的圖示,并以F1和F2為鄰邊用刻度尺和三角板作平行

四邊形,過O點(diǎn)的平行四邊形的對角線即為合力F。6.只用一個(gè)彈簧測力計(jì),通過細(xì)繩把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置O,讀出

并記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù),記下細(xì)繩的方向,按同一標(biāo)度用刻度尺從O點(diǎn)作

出這個(gè)力F'的圖示。F'與用平行四邊形定則求出的合力F的大小和方向,看它們在實(shí)驗(yàn)誤

差允許的范圍內(nèi)是否相等。F1和F2的大小和方向,再做兩次實(shí)驗(yàn)。[誤差分析]1.彈簧測力計(jì)本身的誤差。2.讀數(shù)誤差和作圖誤差。[注意事項(xiàng)]1.同一實(shí)驗(yàn)中的兩個(gè)彈簧測力計(jì)的選取方法是:將兩個(gè)彈簧測力計(jì)調(diào)零后

互鉤對拉,若兩個(gè)彈簧測力計(jì)在對拉過程中,讀數(shù)相同,則可選;若讀數(shù)不同,

應(yīng)另換,直到相同為止。2.在同一次實(shí)驗(yàn)中,使橡皮條拉長時(shí),結(jié)點(diǎn)O位置一定要相同。3.用兩個(gè)彈簧測力計(jì)鉤住繩套互成角度地拉橡皮條時(shí),夾角不宜太大也不

宜太小,在60°~100°之間為宜。4.讀數(shù)時(shí)應(yīng)注意使彈簧測力計(jì)與木板平行,并使細(xì)繩套與彈簧測力計(jì)的軸

線在同一條直線上,避免彈簧測力計(jì)的外殼與彈簧測力計(jì)的指針之間有摩

擦。讀數(shù)時(shí)眼睛要正視彈簧測力計(jì)的刻度,在合力不超過量程及橡皮條不

超過彈性限度的前提下,拉力的數(shù)值盡量大些。5.細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長一些,便于確定力的方向。不要直接沿細(xì)繩套的方向畫

直線,應(yīng)在細(xì)繩套末端用鉛筆畫一個(gè)點(diǎn),去掉細(xì)繩套后,再將所標(biāo)點(diǎn)與O點(diǎn)連

接,即可確定力的方向。6.在同一次實(shí)驗(yàn)中,畫力的圖示所選定的標(biāo)度要相同,并且要恰當(dāng)選取標(biāo)度,

使所作力的圖示稍大一些。1.“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中,需要將橡皮條的一端固定在水

平木板上,另一端系上兩根細(xì)繩,細(xì)繩的另一端都有繩套(如圖),實(shí)驗(yàn)中需用

兩個(gè)彈簧測力計(jì)分別鉤住繩套,并互成角度地拉橡皮條。某同學(xué)認(rèn)為在此

過程中必須注意以下幾項(xiàng):

木板平面平行其中正確的是

。(填入相應(yīng)的字母)

答案

C

解析本題主要考查做實(shí)驗(yàn)時(shí)的操作技能及注意事項(xiàng)。該實(shí)驗(yàn)對兩繩是否等長無要求。兩繩也不一定要關(guān)于橡皮條所在直線對稱,只要保證彈

簧測力計(jì)與木板平面平行,保證力在同一水平面上即可,所以C選項(xiàng)正確。2.如圖所示是甲、乙兩位同學(xué)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中

所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,若用F表示兩個(gè)分力F1、F2的合力,用F'表示F1和F2的等

效力,則可以判斷

(選填“甲”或“乙”)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是尊重

事實(shí)的。

答案甲

解析由題設(shè)可知F為F1和F2的合力,通過平行四邊形定則所得,而F'是F1和F2的等效力,即用一個(gè)彈簧測力計(jì)拉橡皮條時(shí)的拉力,顯然F'的方向應(yīng)在

橡皮條的方向上,因甲同學(xué)的F'的方向與橡皮條在同一直線上,故甲同學(xué)是

尊重事實(shí)的。本題解答的焦點(diǎn)在F'的方向的確定上。兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果都有誤差,這

是正常的,但乙同學(xué)很明顯在F'的方向的確定上違背了客觀事實(shí),作圖是錯

誤的。3.在做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中(1)除了方木板、白紙、圖釘、細(xì)繩套、橡皮條、鉛筆和刻度尺,還需要的

器材有

。(2)在此實(shí)驗(yàn)中,假如F1的大小及方向固定不變,那么為了使橡皮條仍然伸長

到O點(diǎn),對F2來說,下列幾種說法中正確的是

(

)A.F2可以有多個(gè)方向B.F2的方向和大小可以有多個(gè)C.F2的方向和大小是唯一確定的D.F2的方向是唯一的,但大小可有多個(gè)值(3)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是

(

)

答案

(1)三角板和彈簧測力計(jì)

(2)C

(3)B

解析

(1)還需要彈簧測力計(jì)測量力的大小,需要三角板進(jìn)行作圖。(2)由于合力和其中一個(gè)分力都是唯一確定的,則另一個(gè)分力也是唯一確定的,選

項(xiàng)C正確。(3)略。4.在做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中,若由于F1的誤差使F1與F2的合

力F方向略向左偏,如圖所示,但F大于等于F',引起這一結(jié)果的原因可能是F1

的大小比真實(shí)值偏

,F1的方向與F2的夾角比真實(shí)值偏

。

答案大大一、實(shí)驗(yàn)原理和誤差分析重難突破典例1李明同學(xué)在做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)時(shí),利用坐標(biāo)紙記下了橡皮筋的結(jié)點(diǎn)位置O點(diǎn)以及兩個(gè)彈簧測力計(jì)拉力的大小,如圖甲所示。甲(1)試在圖甲中作出無實(shí)驗(yàn)誤差情況下F1和F2的合力圖示,并用F表示此力。(2)有關(guān)此實(shí)驗(yàn),下列敘述正確的是

。B.橡皮筋的拉力是合力,兩彈簧測力計(jì)的拉力是分力C.兩次拉橡皮筋時(shí),需將橡皮筋結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O。這樣做的目的是保

證兩次彈簧測力計(jì)拉力的效果相同D.若只增大某一個(gè)彈簧測力計(jì)的拉力大小而要保證橡皮筋結(jié)點(diǎn)位置不變,

只需調(diào)整另一個(gè)彈簧測力計(jì)拉力的大小即可(3)圖乙是李明和張華兩位同學(xué)在做以上實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的結(jié)果,其中哪一個(gè)實(shí)

驗(yàn)比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)?(力F'是用一個(gè)彈簧測力計(jì)拉時(shí)的圖示)答:

。(4)在以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的一位同學(xué)中,造成誤差的主要原因

是:(至少寫出兩種情況)答:

。乙必定變化,故D錯。(3)作圖法得到的F必為平行四邊形的對角線,單個(gè)彈簧測力計(jì)的拉力F'一

定與橡皮筋共線,故張華的實(shí)驗(yàn)比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)。(4)F2的大小比真實(shí)值偏小且方向比真實(shí)方向偏左。作圖時(shí)兩虛線分別與F

1線和F2線不嚴(yán)格平行(合理即可)。

答案

(1)如圖所示

解析

(1)用平行四邊形定則作圖,即以F1、F2為兩鄰邊作平行四邊形,對角線就表示合力F。(標(biāo)上箭頭表明方向)(2)兩分力可以同時(shí)大于合力,故A正確;結(jié)點(diǎn)受三個(gè)力作用處于平衡狀態(tài),其

中兩彈簧測力計(jì)的拉力的合力與第三個(gè)力——橡皮筋拉力等大、反向,是

一對平衡力,而橡皮筋的拉力不是合力,故B錯;只有保證結(jié)點(diǎn)在同一位置才

能說明作用效果相同,故C對;若兩個(gè)分力的大小變化而方向都不變,則合力(2)AC

(3)張華做的符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)

(4)見解析二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理典例2將橡皮筋的一端固定在A點(diǎn),另一端拴上兩根細(xì)繩,每根細(xì)繩分別連

著一個(gè)量程為5N、分度值為0.1N的彈簧測力計(jì),沿著兩個(gè)不同的方向拉

彈簧測力計(jì)。當(dāng)橡皮筋的活動端拉到O點(diǎn)時(shí),兩根細(xì)繩相互垂直,如圖所示。這時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)可從圖中讀出。

(1)由圖可讀得兩個(gè)相互垂直的拉力的大小分別為

N和

N

(只需讀到0.1N)。(2)在方格紙中按作圖法的要求畫出這兩個(gè)力及它們的合力。

解析

(1)讀彈簧測力計(jì)示數(shù)時(shí),應(yīng)注意首先找零刻度一端,尤其是豎直放置的那個(gè)彈簧測力計(jì)是倒置的,它的讀數(shù)是2.5N(而不是3.5N),水平放置的彈簧測力計(jì)讀數(shù)是4.0N。(2)作圖時(shí)要選取合適的標(biāo)度。

答案

(1)4.0

2.5(或2.5

4.0)(2)如圖所示

解析

(1)讀彈簧測力計(jì)示數(shù)時(shí),應(yīng)注意首先找零刻度一端,尤其是豎直放置的那個(gè)彈簧測力計(jì)是倒置的,它的讀數(shù)是2.5N(而不是3.5N),水平放每年進(jìn)入夏季，由于氣溫高、濕度大，對幼兒的照顧要特別注意，以下是出國留學(xué)網(wǎng)為您搜集整理的育兒健康小常識1.不是所有寶寶都需額外補(bǔ)充維生素很多家長會問，孩子多大需要開始補(bǔ)充維生素?小嬰兒是否需要補(bǔ)充維生素?劉主任表示，孩子多大補(bǔ)充維生素沒有明確的界定，如果寶寶是吃母乳或奶粉，一般營養(yǎng)物質(zhì)都足夠、全面，不需要額外補(bǔ)充維生素，如果出現(xiàn)了某些癥狀，如缺乏維生素B或維生素C等，再有針對性的補(bǔ)充會更好。維生素D可以促進(jìn)鈣的吸收，小嬰兒也應(yīng)該補(bǔ)充，特別是純母乳喂養(yǎng)的寶寶，如果沒有補(bǔ)充維生素D，常帶寶寶曬太陽，也可以轉(zhuǎn)化為維生素D，從而促進(jìn)鈣的吸收。給寶寶曬太陽，一般每天半小時(shí)到1小時(shí)，注意不要遮擋著曬太陽，如果是戴太陽帽、打傘或擦防曬霜等，起不到曬太陽的效果。2.不能用維生素補(bǔ)充劑代替蔬菜水果有的家長認(rèn)為，都是補(bǔ)充維生素，用維生素補(bǔ)充劑方便多了，因此就用維生素補(bǔ)充劑代替水果和蔬菜。劉主任表示，只要條件允許，應(yīng)盡量從食物中攝取維生素，如果是因?yàn)槟承┨厥馇闆r導(dǎo)致不能全面有效獲得維生素，則可以考慮食用維生素補(bǔ)充劑。而且維生素補(bǔ)充劑是不能代替蔬菜和水果的。因?yàn)槭卟?、水果中的各種維生素是按一定比例存在的天然成份，是多種維生素的集合體;而維生素制劑多數(shù)是人工合成的，兩者在性質(zhì)上會有所差別。蔬菜、水果除了含有維生素外，還含有一些雖然對人體的作用與維生素類似的天然物質(zhì)，如葉綠素、胡蘿卜素等。此外蔬菜中含有礦物質(zhì)、微量元素、碳水化合物、纖維素等非維生素類營養(yǎng)成份。3.維生素補(bǔ)充劑含有的維生素種類不是越多越好有的家長容易陷入一個(gè)誤區(qū)，認(rèn)為既然要補(bǔ)，那就補(bǔ)得全面一點(diǎn)，總給寶寶吃綜合性維生素。劉主任表示，維生素補(bǔ)充劑并不是所含種類越多越好。劉主任建議，對于挑食特別厲害的寶寶，吃東西的品種少，可以選擇補(bǔ)充綜合性維生素劑;如果是缺乏某些維生素，建議有針對性地補(bǔ)充更合適;如果只是缺乏某一種維生素，沒必要補(bǔ)充綜合維生素制劑，因?yàn)橛械木S生素會產(chǎn)生蓄積中毒的情況。4.維生素應(yīng)從正規(guī)渠道購買如果是身體缺乏維生素的話，還是要在醫(yī)生的指導(dǎo)下服用維生素藥品，如果是出于保健的需求，可以服用保健品5