【創(chuàng)新設(shè)計】2011屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第1章 第6課時 實驗二 驗證力的平行四邊形定則

1、第第6 6課時課時 實驗二實驗二 驗證力的平行四邊形定則驗證力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驗證互成角度的兩個力合成時的平行四邊形定則如果使如果使F1、F2兩力的共同作用效果與另一個力兩力的共同作用效果與另一個力F的作用效果相同的作用效果相同(橡皮條在某一橡皮條在某一方向伸長一定的長度方向伸長一定的長度)，那么根據(jù)，那么根據(jù)F1、F2用平行四邊形定則求出的合力用平行四邊形定則求出的合力F，應(yīng)與，應(yīng)與F在實驗誤差允許范圍內(nèi)大小相等、方向相同在實驗誤差允許范圍內(nèi)大小相等、方向相同方木板一塊、白紙、彈簧測力計方木板一塊、白紙、彈簧測力計(兩只兩只)、橡皮條、細繩套、橡皮條

2、、細繩套(兩個兩個)、三角板、三角板、刻度尺、圖釘刻度尺、圖釘(幾個幾個)、細芯鉛筆、細芯鉛筆 一、儀器的安裝一、儀器的安裝1 用圖釘把白紙釘在水平桌面上的方木板上并用圖釘把橡皮條的一端固用圖釘把白紙釘在水平桌面上的方木板上并用圖釘把橡皮條的一端固定在定在A點，橡皮條的另一端拴上兩個細繩套點，橡皮條的另一端拴上兩個細繩套二、測量與記錄二、測量與記錄2 用兩只彈簧測力計分別鉤住細繩套，互成角度地拉橡皮用兩只彈簧測力計分別鉤住細繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長到某一位置條，使橡皮條伸長到某一位置O，如圖如圖161所示，記所示，記錄兩彈簧測力計的讀數(shù)，用鉛筆描下錄兩彈簧測力計的讀數(shù)，用鉛筆描下

3、O點的位置及此時點的位置及此時兩細繩套的方向兩細繩套的方向3 只用一只彈簧測力計通過細繩套把橡皮條的結(jié)點拉到同只用一只彈簧測力計通過細繩套把橡皮條的結(jié)點拉到同樣的位置樣的位置O，記下彈簧測力計的讀數(shù)和細繩套的方向記下彈簧測力計的讀數(shù)和細繩套的方向三、數(shù)據(jù)處理及分析三、數(shù)據(jù)處理及分析4用鉛筆和刻度尺從結(jié)點用鉛筆和刻度尺從結(jié)點O沿兩條細繩套方向畫直線，按選定的標度作出這兩沿兩條細繩套方向畫直線，按選定的標度作出這兩只彈簧測力計的讀數(shù)只彈簧測力計的讀數(shù)F1和和F2的圖示的圖示，并以并以F1和和F2為鄰邊用刻度尺作平行四為鄰邊用刻度尺作平行四邊形邊形，過過O點畫平行四邊形的對角線，此對角線即為合力點畫

4、平行四邊形的對角線，此對角線即為合力F的圖示的圖示5用刻度尺從用刻度尺從O點按同樣的標度沿記錄的方向作出這只彈簧測力計的拉力點按同樣的標度沿記錄的方向作出這只彈簧測力計的拉力F的的圖示圖示6比較一下，力比較一下，力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在大小和方向上是否相在大小和方向上是否相 同同7改變兩個力改變兩個力F1與與F2的大小和夾角，再重復(fù)實驗兩次的大小和夾角，再重復(fù)實驗兩次(1)彈簧秤的選取方法是：將兩只彈簧秤調(diào)零后互鉤水平對拉，若兩只彈簧在對拉彈簧秤的選取方法是：將兩只彈簧秤調(diào)零后互鉤水平對拉，若兩只彈簧在對拉過程中，讀數(shù)相同，則可選；若讀數(shù)不同，應(yīng)另選，直

5、至相同為止過程中，讀數(shù)相同，則可選；若讀數(shù)不同，應(yīng)另選，直至相同為止(2)彈簧秤不能在超出它的測量范圍的情況下使用彈簧秤不能在超出它的測量范圍的情況下使用(3)使用前要檢查指針是否指在零刻度線上，否則應(yīng)校正零位使用前要檢查指針是否指在零刻度線上，否則應(yīng)校正零位(無法校正的要記錄下零誤差無法校正的要記錄下零誤差)(4)讀數(shù)時應(yīng)正對、平視刻度讀數(shù)時應(yīng)正對、平視刻度1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2用兩個彈簧測力計鉤住細繩套互成角度地拉橡皮條時，其夾角不宜太小，也用兩個彈簧測力計鉤住細繩套互成角度地拉橡皮條時，其夾角不宜太小，也

6、不宜太大，以不宜太大，以60100之間為宜之間為宜3應(yīng)注意使彈簧測力計與木板平行，并使細繩套與彈簧測力計的軸線在同一條應(yīng)注意使彈簧測力計與木板平行，并使細繩套與彈簧測力計的軸線在同一條 直線上，避免彈簧與測力計外套、彈簧測力計的限位卡之間有摩擦直線上，避免彈簧與測力計外套、彈簧測力計的限位卡之間有摩擦4細繩套應(yīng)適當(dāng)長一些，便于確定力的方向不要直接沿細繩套方向畫直線，細繩套應(yīng)適當(dāng)長一些，便于確定力的方向不要直接沿細繩套方向畫直線，應(yīng)在細繩套兩端畫個射影點，取掉細繩套后，連直線確定力的方向應(yīng)在細繩套兩端畫個射影點，取掉細繩套后，連直線確定力的方向5在同一次實驗中，畫力的圖示選定的標度要相同，并且要

7、恰當(dāng)選定標度，使在同一次實驗中，畫力的圖示選定的標度要相同，并且要恰當(dāng)選定標度，使力的圖示稍大一些力的圖示稍大一些本實驗的誤差除彈簧測力計本身的誤差外，還主要來源于以下兩個方面：本實驗的誤差除彈簧測力計本身的誤差外，還主要來源于以下兩個方面：1讀數(shù)誤差讀數(shù)誤差減小讀數(shù)誤差的方法：彈簧測力計數(shù)據(jù)在允許的情況下，盡量大一些讀數(shù)減小讀數(shù)誤差的方法：彈簧測力計數(shù)據(jù)在允許的情況下，盡量大一些讀數(shù)時眼睛一定要正視，要按有效數(shù)字正確讀數(shù)和記錄時眼睛一定要正視，要按有效數(shù)字正確讀數(shù)和記錄2作圖誤差作圖誤差減小作圖誤差的方法：作圖時兩力的對邊一定要平行，兩個分力減小作圖誤差的方法：作圖時兩力的對邊一定要平行，兩

8、個分力F1、F2間的間的夾角越大，用平行四邊形作出的合力夾角越大，用平行四邊形作出的合力F的誤差的誤差F就越大，所以實驗中不要把就越大，所以實驗中不要把F1、F2間的夾角取得太大間的夾角取得太大. . 【例【例1】 (1)在做在做“驗證力的平行四邊形定則驗證力的平行四邊形定則”實驗時實驗時，橡皮條的一端橡皮條的一端 固定在木板上，用兩個彈簧測力計把橡皮條的另一端拉到某固定在木板上，用兩個彈簧測力計把橡皮條的另一端拉到某 一確定的一確定的O點點，則下列說法中錯誤的是則下列說法中錯誤的是()A同一次實驗中，同一次實驗中，O點位置允許變動點位置允許變動B實驗中，只需記錄彈簧測力計的讀數(shù)和實驗中，只需

9、記錄彈簧測力計的讀數(shù)和O點的位置點的位置C實驗中，把橡皮條的另一端拉到實驗中，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點時，兩個彈簧測力計之間的夾角必須取90D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)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點點(2)如圖如圖162所示，是甲、乙兩位同學(xué)在做本實驗時得到的結(jié)果，其中所示，是甲、乙兩位同學(xué)在做本實驗時得到的結(jié)果，其中F是用是用作圖法得到的合力，作圖法得到的合力，F(xiàn)是通過實驗測得

10、的合力，則哪個實驗結(jié)果是符合實驗事實是通過實驗測得的合力，則哪個實驗結(jié)果是符合實驗事實的？的？_(填填“甲甲”或或“乙乙”)解析：解析：本題主要考查驗證力的平行四邊形定則的實驗步驟、原理及結(jié)果分析本題主要考查驗證力的平行四邊形定則的實驗步驟、原理及結(jié)果分析等等 (1)由合力的定義，只有兩次都把橡皮條拉到同一個位置由合力的定義，只有兩次都把橡皮條拉到同一個位置(O點點)，實驗中測，實驗中測得的才是合力，得的才是合力，A說法是錯誤的實驗中，除了要記錄彈簧測力計的讀數(shù)、說法是錯誤的實驗中，除了要記錄彈簧測力計的讀數(shù)、O點的位置以外，還要記錄兩個分力的方向點的位置以外，還要記錄兩個分力的方向(即繩子拉

11、的方向即繩子拉的方向)，B說法是錯誤說法是錯誤的兩個彈簧測力計之間的夾角實際上就是兩個分力的夾角，這個夾角并非一的兩個彈簧測力計之間的夾角實際上就是兩個分力的夾角，這個夾角并非一定取定取90，理論上是任意的，理論上是任意的，C說法也是錯誤的實驗中如果始終將其中一個說法也是錯誤的實驗中如果始終將其中一個彈簧測力計沿某一方向拉到最大量程，則在調(diào)節(jié)另一個彈簧測力計時很容易使彈簧測力計沿某一方向拉到最大量程，則在調(diào)節(jié)另一個彈簧測力計時很容易使得這個彈簧測力計超過其量程，這是不允許的，得這個彈簧測力計超過其量程，這是不允許的，D說法也是錯誤的說法也是錯誤的(2)因為因為F是只用一個彈簧測力計拉橡皮條得到

12、的，所以拉力的方向是只用一個彈簧測力計拉橡皮條得到的，所以拉力的方向(實驗中測得實驗中測得的合力方向的合力方向)一定沿著橡皮條的方向，即一定沿著橡皮條的方向，即F的方向沿著橡皮條的方向?qū)嶒炛杏玫姆较蜓刂鹌l的方向?qū)嶒炛杏米鲌D法得到的合力作圖法得到的合力F由于實驗誤差，不一定沿著橡皮條的方向，故甲圖更符合實由于實驗誤差，不一定沿著橡皮條的方向，故甲圖更符合實驗事實驗事實答案：答案：(1)ABCD(2)甲甲【例【例2】 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”實驗時實驗時，主要步驟是主要步驟是：A在桌上放一塊方木板在桌上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白在方木

13、板上鋪一張白紙，用圖釘把白 紙釘在方木板上紙釘在方木板上；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鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，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)點到達某一位置結(jié)點到達某一位置O.記錄下記錄下O點的位置，讀出兩個彈簧測力計的示數(shù)；點的位置，讀出兩個彈簧測力計的示數(shù)；D按選好的標度，用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測力計的拉力按選好的標度，用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測力計的拉力F1

14、和和F2的圖示，的圖示，并用平行四邊形定則求出合力并用平行四邊形定則求出合力F；E只用一只彈簧測力計，通過細繩套拉橡皮條使其伸長，讀出彈簧測力計的只用一只彈簧測力計，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，按同一標度作出這個力示數(shù)，記下細繩的方向，按同一標度作出這個力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)論的大小和方向，看它們是否相同，得出結(jié)論上述步驟中：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：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

15、漏的步驟的序號據(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是C、E.在在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)點拉到了同中未說明是否把橡皮條的結(jié)點拉到了同一位置一位置O.答案：答案：(1)CE(2)在在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)中未說明是否把橡皮條的結(jié)點拉到了同一位置點拉到了同一位置O 【例【例3】 有同學(xué)利用如圖有同學(xué)利用如圖163所示的裝置來驗證力所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紙，固定兩個光滑的滑輪A和和B，將繩子打一

16、將繩子打一個結(jié)點個結(jié)點O，每個鉤碼的重量相等，當(dāng)系統(tǒng)達每個鉤碼的重量相等，當(dāng)系統(tǒng)達到平衡時，根據(jù)鉤碼個數(shù)讀出三根繩子的拉到平衡時，根據(jù)鉤碼個數(shù)讀出三根繩子的拉力力TOA、TOB和和TOC，回答下列問題回答下列問題：(1)改變鉤碼個數(shù)，實驗?zāi)芡瓿傻氖歉淖冦^碼個數(shù)，實驗?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(2)在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個步驟是在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個步驟是()A標記結(jié)點標記結(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