高考物理一輪復(fù)習(xí)要點提示 第2講 驗證力的平行四邊形定則課件

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1、一、實驗?zāi)康囊弧嶒災(zāi)康?會用彈簧測力計和細(xì)線測出力的大小和方向會用彈簧測力計和細(xì)線測出力的大小和方向2驗證互成角度的兩個力合成時的平行四邊形定則驗證互成角度的兩個力合成時的平行四邊形定則二、實驗原理二、實驗原理一個力一個力F的作用效果和兩個力的作用效果和兩個力F1、F2的作有效果都是的作有效果都是讓同一條一端固定的橡皮條伸長到同一點，所以力讓同一條一端固定的橡皮條伸長到同一點，所以力F就是這兩個力就是這兩個力F1和和F2的合力，作出力的合力，作出力F的圖示再根的圖示再根據(jù)平行四邊形定則作出力據(jù)平行四邊形定則作出力F1和和F2的合力的合力F的圖示，比的圖示，比較較F和和F的大小和方向在誤差允許

2、的范圍內(nèi)是否相同，的大小和方向在誤差允許的范圍內(nèi)是否相同，若相同，則說明互成角度的兩個力合成時遵循平行四若相同，則說明互成角度的兩個力合成時遵循平行四邊形定則邊形定則三、實驗器材三、實驗器材方木板，白紙，彈簧測力計方木板，白紙，彈簧測力計(兩只兩只)，橡皮條，細(xì)繩套，橡皮條，細(xì)繩套(兩個兩個)，三角板，三角板，刻度尺，圖釘刻度尺，圖釘(幾個幾個)四、實驗步驟四、實驗步驟1在水平桌面上平放一塊方木板，在方木板上鋪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一張白紙，用圖釘把白紙固定在方木板上2用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點，在

3、點，在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系上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)繩套細(xì)繩套3用兩個彈簧測力計分別鉤住細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，將結(jié)點用兩個彈簧測力計分別鉤住細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，將結(jié)點拉到某一位置拉到某一位置O，如圖所示，如圖所示 4用鉛筆描下用鉛筆描下O點的位置和兩條細(xì)繩的方向，讀出并記錄兩個彈簧測點的位置和兩條細(xì)繩的方向，讀出并記錄兩個彈簧測力計的示數(shù)力計的示數(shù)5用鉛筆和刻度尺在白紙上從用鉛筆和刻度尺在白紙上從O點沿兩條細(xì)繩的方向畫直線，按一點沿兩條細(xì)繩的方向畫直線，按一定的標(biāo)度作出兩個力定的標(biāo)度作出兩個力F1和和F2的圖示，并以的圖示，并以F1和和

4、F2為鄰邊用刻度尺和三角為鄰邊用刻度尺和三角板作平行四邊形，過板作平行四邊形，過O點的平行四邊形的對角線即為合力點的平行四邊形的對角線即為合力F.6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，讀出并記錄彈簧測力計的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度用刻，讀出并記錄彈簧測力計的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度用刻度尺從度尺從O點作出這個力點作出這個力F的圖示的圖示7比較比較F與用平行四邊形定則求出的合力與用平行四邊形定則求出的合力F的大小和方向，看它們的大小和方向，看它們在實驗誤差允許的范圍內(nèi)是否相同在實驗誤差允許的范圍內(nèi)是否

5、相同8改變改變F1和和F2的大小和方向，再做兩次實驗的大小和方向，再做兩次實驗五、誤差分析五、誤差分析1彈簧測力計本身的誤差彈簧測力計本身的誤差2讀數(shù)誤差和作圖誤差讀數(shù)誤差和作圖誤差3兩分力兩分力F1、F2間的夾角間的夾角越大，用平行四邊形定則作圖得出的合越大，用平行四邊形定則作圖得出的合力力F的誤差的誤差F也越大也越大六、注意事項六、注意事項1同一實驗中的兩只彈簧測力計的選取方法是：將兩只彈簧測力同一實驗中的兩只彈簧測力計的選取方法是：將兩只彈簧測力計調(diào)零后互鉤對拉，若兩只彈簧測力計在對拉過程中，讀數(shù)相同，則計調(diào)零后互鉤對拉，若兩只彈簧測力計在對拉過程中，讀數(shù)相同，則可選；若讀數(shù)不同，應(yīng)另換

6、，直至相同為止可選；若讀數(shù)不同，應(yīng)另換，直至相同為止2在同一次實驗中，使橡皮條拉長時，結(jié)點在同一次實驗中，使橡皮條拉長時，結(jié)點O位置一定要相同位置一定要相同3用兩只彈簧測力計鉤住繩套互成角度地拉橡皮條時，夾角不宜用兩只彈簧測力計鉤住繩套互成角度地拉橡皮條時，夾角不宜太大也不宜太小，在太大也不宜太小，在60100之間為宜之間為宜4讀數(shù)時應(yīng)注意使彈簧測力計與木板平行，并使細(xì)繩套與彈簧測力計讀數(shù)時應(yīng)注意使彈簧測力計與木板平行，并使細(xì)繩套與彈簧測力計的軸線在同一條直線上，避免彈簧測力計的外殼與彈簧測力計的限位的軸線在同一條直線上，避免彈簧測力計的外殼與彈簧測力計的限位卡之間有摩擦讀數(shù)時眼睛要正視彈簧測

7、力計的刻度，在合力不超過卡之間有摩擦讀數(shù)時眼睛要正視彈簧測力計的刻度，在合力不超過量程及橡皮條彈性限度的前提下，拉力的數(shù)值盡量大些量程及橡皮條彈性限度的前提下，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點，去掉細(xì)繩套后，再將所向畫直線，應(yīng)在細(xì)繩套末端用鉛筆畫一個點，去掉細(xì)繩套后，再將所標(biāo)點與標(biāo)點與O點連接，即可確定力的方向點連接，即可確定力的方向6在同一次實驗中，畫力的圖示所選定的標(biāo)度要相同，并且要恰當(dāng)選在同一次實驗中，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，

8、使所作力的圖示稍大一些取標(biāo)度，使所作力的圖示稍大一些七、實驗改進(jìn)七、實驗改進(jìn)本實驗用一個彈簧測力計也可以完成，具體操作如下：本實驗用一個彈簧測力計也可以完成，具體操作如下：(1)把兩條細(xì)繩中的一條細(xì)繩與彈簧測力計連接，另一條細(xì)繩用手直把兩條細(xì)繩中的一條細(xì)繩與彈簧測力計連接，另一條細(xì)繩用手直接抓住，然后同時拉這兩條細(xì)繩，使結(jié)點至接抓住，然后同時拉這兩條細(xì)繩，使結(jié)點至O點，記下兩條細(xì)繩的方向點，記下兩條細(xì)繩的方向和彈簧測力計的示數(shù)和彈簧測力計的示數(shù)F1.(2)放回橡皮條后，將彈簧測力計連接到另一細(xì)繩上，用手再同時拉放回橡皮條后，將彈簧測力計連接到另一細(xì)繩上，用手再同時拉這兩條細(xì)繩，使結(jié)點至這兩條細(xì)

9、繩，使結(jié)點至O點，并使兩條細(xì)繩位于記錄下來的方向上，讀點，并使兩條細(xì)繩位于記錄下來的方向上，讀出彈簧測力計的示數(shù)出彈簧測力計的示數(shù)F2.其他步驟與提供兩只彈簧測力計相同其他步驟與提供兩只彈簧測力計相同這種操作的優(yōu)點是能減小因兩彈簧測力計的不同而帶來的誤差，但這種操作的優(yōu)點是能減小因兩彈簧測力計的不同而帶來的誤差，但實驗過程稍麻煩實驗過程稍麻煩實驗原理和實驗誤差的分析實驗原理和實驗誤差的分析 例例1某同學(xué)做某同學(xué)做“驗證力的平行四邊形定則驗證力的平行四邊形定則”實驗時，主要步驟是：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，用圖釘把白紙釘在桌上放一塊方木板，在方木板上鋪一張

10、白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上在方木板上B用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的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點，在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系著繩套上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系著繩套C用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點到達(dá)某一位置條伸長，結(jié)點到達(dá)某一位置O，記錄下，記錄下O點的位置，讀出兩個彈簧測力點的位置，讀出兩個彈簧測力計的示數(shù)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和和F2的圖示，并用平行

11、四邊形定則求出合力的圖示，并用平行四邊形定則求出合力FE只用一個彈簧測力計，通過細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長，讀出彈簧測只用一個彈簧測力計，通過細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長，讀出彈簧測力計的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出這個力力計的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出這個力F的圖示的圖示F比較比較F和和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有重要遺漏的步驟的序號是_和和_(2)遺漏的內(nèi)容分別是遺漏的內(nèi)容分別是_和和_解析解析本題主要考查在驗證力的平行四邊形定則實驗中的實驗步驟，本題主要考查在驗證力的平行四邊

12、形定則實驗中的實驗步驟，要求理解、記住該實驗的操作順序據(jù)驗證力的平行四邊形定則的操要求理解、記住該實驗的操作順序據(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作規(guī)程可知，有重要遺漏的步驟的序號是C、E.在在C中未記下兩條繩的中未記下兩條繩的方向，方向，E中未說明是否把橡皮條的結(jié)點拉到了同一位置中未說明是否把橡皮條的結(jié)點拉到了同一位置O.答案答案(1)CE(2)C中未記下兩條繩的方向中未記下兩條繩的方向E中未說明是否把橡皮條的結(jié)點拉到了同一位置中未說明是否把橡皮條的結(jié)點拉到了同一位置O實驗數(shù)據(jù)的處理實驗數(shù)據(jù)的處理 例例2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

13、根細(xì)繩，每根細(xì)繩點，另一端拴上兩根細(xì)繩，每根細(xì)繩分別連接著一個量程為分別連接著一個量程為5 N、最小刻度為、最小刻度為0.1 N的彈簧測力計，沿著兩的彈簧測力計，沿著兩個不同的方向拉彈簧測力計當(dāng)橡皮筋的活動端拉到個不同的方向拉彈簧測力計當(dāng)橡皮筋的活動端拉到O點時，兩根細(xì)點時，兩根細(xì)繩相互垂直，如圖所示，這時彈簧測力計的讀數(shù)可從圖中讀出繩相互垂直，如圖所示，這時彈簧測力計的讀數(shù)可從圖中讀出(1)由圖可讀得兩個相互垂直的拉力的大小分別為由圖可讀得兩個相互垂直的拉力的大小分別為_ N和和_ N(只需讀到只需讀到0.1 N)(2)在本題的方格紙上按作圖法的要求畫出這兩個力及它們的合力在本題的方格紙上按

14、作圖法的要求畫出這兩個力及它們的合力解析解析讀彈簧測力計示數(shù)時，應(yīng)注意首先找零刻度，尤其是豎直讀彈簧測力計示數(shù)時，應(yīng)注意首先找零刻度，尤其是豎直放置的那個彈簧測力計是倒置的，它的讀數(shù)是放置的那個彈簧測力計是倒置的，它的讀數(shù)是2.5 N(而不是而不是3.5 N)，水，水平放置的彈簧測力計讀數(shù)是平放置的彈簧測力計讀數(shù)是4.0 N.答案答案 (1)4.02.5(2)如圖所示如圖所示例例3如圖所示，某實驗小組同學(xué)利用如圖所示，某實驗小組同學(xué)利用DIS實驗裝置研究支架上力的實驗裝置研究支架上力的分解分解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為兩個相同的雙向力傳感器，該型號傳感器在受到拉

15、力時讀數(shù)為正，受到壓力時讀數(shù)為負(fù)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，可沿固定連接質(zhì)量不計的細(xì)繩，可沿固定的板做圓弧形移動的板做圓弧形移動B固定不動，通過光滑鉸鏈連接長固定不動，通過光滑鉸鏈連接長0.3 m的桿將的桿將細(xì)繩連接在桿右端細(xì)繩連接在桿右端O點構(gòu)成支架保持桿在水平方向，按如下步驟操點構(gòu)成支架保持桿在水平方向，按如下步驟操作：作：測量繩子與水平桿的夾角測量繩子與水平桿的夾角AOB對兩個傳感器進(jìn)行調(diào)零對兩個傳感器進(jìn)行調(diào)零用另一根繩在用另一根繩在O點懸掛一個鉤碼，記錄兩個傳感器的讀數(shù)點懸掛一個鉤碼，記錄兩個傳感器的讀數(shù)取下鉤碼，移動傳感器取下鉤碼，移動傳感器A改變改變角角重復(fù)上

16、述實驗步驟，得到表格重復(fù)上述實驗步驟，得到表格.(1)根據(jù)表格，根據(jù)表格，A傳感器對應(yīng)的是表中力傳感器對應(yīng)的是表中力_(選填選填“F1”或或“F2”)鉤碼質(zhì)量為鉤碼質(zhì)量為_ kg(保留一位有效數(shù)字保留一位有效數(shù)字)(2)本實驗中多次對傳感器進(jìn)行調(diào)零，對此操作說明正確的是本實驗中多次對傳感器進(jìn)行調(diào)零，對此操作說明正確的是()A因為事先忘記調(diào)零因為事先忘記調(diào)零B何時調(diào)零對實驗結(jié)果沒有影響何時調(diào)零對實驗結(jié)果沒有影響C為了消除橫桿自身重力對結(jié)果的影響為了消除橫桿自身重力對結(jié)果的影響D可以完全消除實驗的誤差可以完全消除實驗的誤差解析解析(1)A傳感器中的力均為正值，傳感器中的力均為正值， 故故A傳感器對應(yīng)的是表中力傳感器對應(yīng)的是表中力F1，平衡時，平衡時，mgF1sin ，當(dāng)，當(dāng)30時，時，F(xiàn)11.001 N，可求得，可求得m0.05 kg.(2)在掛鉤碼之前，對傳感器進(jìn)行調(diào)零，目的是為了消除橫桿自身重在掛鉤碼之前，對傳感器進(jìn)行調(diào)零，目的是為了消除橫桿自身重力對結(jié)果的影響，故力對結(jié)果的影響，故C正確正確答案答案(1)F10.05(2)C