2022年高考物理專題復(fù)習(xí) 第5課時 實驗二 驗證力的平行四邊形定則教案

2022年高考物理專題復(fù)習(xí) 第5課時 實驗二 驗證力的平行四邊形定則教案 1.在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中,下面提供的方法中可以減小實驗誤差的是(B)A.用兩個彈簧測力計拉橡皮條時,應(yīng)使彈簧測力計的讀數(shù)達到最大值B.用彈簧測力計拉橡皮條時,應(yīng)使之與木板平行C.兩個分力F1、F2間的夾角越大越好D.拉橡皮條的細繩稍短一些即可2.某同學(xué)做“驗證力的平行四邊形定則”實驗時,主要步驟是:A.在桌上放一塊方木板,在方木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘在方木板上;B.用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點,在橡皮條的另一端拴上兩條細繩,細繩的另一端系著繩套;C.用兩個彈簧測力計分別拉住繩套,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,記錄下O點的位置,讀出兩個彈簧測力計的示數(shù);D.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;E.只用一個彈簧測力計,通過細繩套拉橡皮條使其伸長,讀出彈簧測力計的示數(shù),記下細繩的方向,按同一標(biāo)度作出這個力F'的圖示;F.比較F'和F的大小和方向,看它們是否相同,得出結(jié)論.上述步驟中:(1)有重要遺漏的步驟的序號是和; (2)遺漏的內(nèi)容分別是 和. 解析:據(jù)驗證力的平行四邊形定則的操作規(guī)程可知,有重要遺漏的步驟的序號是C、E.在C中未記下兩條繩的方向,E中未說明是否把橡皮條的結(jié)點拉到了同一位置O.答案:(1)CE(2)C中未記下兩條繩的方向E中未說明是否把橡皮條的結(jié)點拉到了同一位置O3.某同學(xué)在家中嘗試驗證平行四邊形定則,他找到三條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物,以及刻度尺、三角板、鉛筆、細繩、白紙、釘子,設(shè)計了如下實驗:將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個釘子A、B上,另一端與第三條橡皮筋連接,結(jié)點為O,將第三條橡皮筋的另一端通過細繩掛一重物,如圖所示.(1)為完成該實驗,下述操作中必需的是. a.測量細繩的長度b.測量橡皮筋的原長c.測量懸掛重物后橡皮筋的長度d.記錄懸掛重物后結(jié)點O的位置(2)釘子位置固定,欲利用現(xiàn)有器材,改變條件再次驗證,可采用的方法是. 解析:運用等效思想來驗證平行四邊形定則,即要驗證以兩力為平行四邊形的鄰邊,作平行四邊形,其對角線是否和合力相符.本題中結(jié)點受三個力,其中兩個力的合力與第三個力等大反向,故先測出各力的大小和方向,然后作出各力的圖示,以兩邊為鄰邊作平行四邊形,如果在實驗誤差范圍內(nèi)平行四邊形的對角線與第三個力等大反向,即可驗證.為測量各力的大小故需要記錄橡皮筋原長、懸掛重物后的長度以及記錄懸掛重物后O點的位置.故應(yīng)選b、c、d.可以通過改變小重物改變各力的大小.答案:(1)bcd(2)更換不同的小重物4.(xx西安模擬)某同學(xué)在學(xué)完“力的合成”后,想在家里做實驗驗證力的平行四邊形定則.他從學(xué)校的實驗室里借來兩個彈簧測力計,按如下步驟進行實驗.A.在墻上貼一張白紙用來記錄彈簧測力計彈力的大小和方向B.在一個彈簧測力計的下端懸掛一裝滿水的水杯,記下靜止時彈簧測力計的讀數(shù)FC.將一根大約30 cm長的細線從杯帶中穿過,再將細線兩端分別拴在兩個彈簧測力計的掛鉤上.在靠近白紙?zhí)幱檬謱ΨQ地拉開細線,使兩個彈簧測力計的示數(shù)相等,在白紙上記下細線的方向,彈簧測力計的示數(shù)如圖(甲)所示D.在白紙上按一定標(biāo)度作出兩個彈簧測力計的彈力的圖示,如圖(乙)所示,根據(jù)力的平行四邊形定則可求出這兩個力的合力F'(1)在步驟C中,彈簧測力計的讀數(shù)為N. (2)在步驟D中,合力F'=N. (3)若,就可以驗證力的平行四邊形定則. 解析:(1)彈簧測力計讀數(shù)時需要估讀,最終的讀數(shù)要以有效數(shù)字的形式給出,根據(jù)圖(甲)彈簧測力計指針的位置,可讀出力的大小為3.00 N.(2)根據(jù)力的大小可以用線段的長度來表示,利用刻度尺和三角板在圖(乙)上由已知的兩個力作出平行四邊形,測量出平行四邊形的對角線的長度,與標(biāo)度1 N的長度進行比較,可求出F'的大小為(5.2±0.2)N.(3)若F'在豎直方向且數(shù)值與F近似相等,則在實驗誤差允許的范圍內(nèi)可以驗證力的平行四邊形定則.答案:(1)3.00(2)5.2±0.2(3)F'在豎直方向且數(shù)值與F近似相等5.(xx煙臺市一模)某同學(xué)做“驗證力的平行四邊形定則”實驗如圖(甲)所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細繩的結(jié)點,OB和OC為細繩.圖(乙)是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖.(1)實驗中用彈簧測力計測量力的大小時,下列使用方法中正確的是. A.拿起彈簧測力計就進行測量讀數(shù)B.拉橡皮筋的拉力大小不能超過彈簧測力計的量程C.測量前檢查彈簧測力計指針是否指在零刻度線,用標(biāo)準(zhǔn)砝碼檢查示數(shù)正確后,再進行測量讀數(shù)D.應(yīng)盡量避免彈簧、指針、拉桿與刻度板間的摩擦(2)關(guān)于此實驗的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.實驗中,把橡皮條的另一端拉到O點時,兩個彈簧測力計之間的夾角必須取90°D.實驗中,要始終將其中一個彈簧測力計沿某一方向拉到最大量程,然后調(diào)節(jié)另一彈簧測力計拉力的大小和方向,把橡皮條另一端拉到O點(3)圖(乙)中的F與F'兩力中,方向一定沿AO方向的是. (4)本實驗采用的科學(xué)方法是. A.理想實驗法B.等效替代法C.逆向思維法D.建立物理模型法解析:(1)實驗中要先檢查儀器是否正常,且保證不超量程,保持彈簧測力計不移動時讀取測量數(shù)據(jù),盡量減小誤差因素的影響,故選項A錯,選項B、C、D對.(2)本實驗采用的科學(xué)方法是等效替代法,所以同一次實驗中,O點位置不允許變動,以保證力的大小、方向都不發(fā)生變化,故選項A對,選項B錯.實驗要體現(xiàn)驗證的普遍性,兩個彈簧測力計之間的夾角理論上是任一角度,必須取90°是錯誤的,故選項C錯.實驗中,若將某一個彈簧測力計拉到最大量程,在調(diào)節(jié)另一彈簧測力計時,兩個彈簧測力計都有可能超出量程,故選項D錯.(3)用一個彈簧測力計拉時,F'是合力的實際值,一定沿AO方向;而用兩個彈簧測力計拉時,它們的合力F是理論值,由平行四邊形確定,作圖時會稍偏離AO方向.答案:(1)BCD(2)A(3)F'(4)B