【優(yōu)化方案】高三物理一輪復習 實驗三《驗證力的平行四邊形定則》課件

實驗三驗證力的平行四邊形定則

過程分析導引實驗典例精析實驗三驗證力的平行四邊形定則知識要點歸納知能優(yōu)化演練知識要點歸納實驗目的驗證力的平行四邊形定則．實驗原理一個力F′的作用效果與兩個共點力F1和F2的共同作用效果都是把橡皮條拉伸到某點，所以F′為F1和F2的合力．作出F′的圖示，再根據(jù)平行四邊形定則作出F1和F2的合力F的圖示，比較F′和F是否大小相等，方向相同．如果在誤差范圍內，F(xiàn)′和F相同，那么力的平行四邊形定則就正確．實驗器材方木板、白紙，彈簧測力計即彈簧秤(兩只)、三角板、刻度尺、圖釘(幾個)、細芯鉛筆、橡皮條、細繩套(兩個)．彈簧測力計測力原理是根據(jù)胡克定律，其適用范圍是在彈性限度內，刻度是0～5N，分度值是0.1N，它的拉桿和鉤的質量較大，且零點是在豎直情況下校準的，因此水平使用時要重新調零點．彈簧測力計的伸長方向要和所測拉力方向一致，彈簧測力計、指針、拉桿都不要與刻度板和刻度板末端的限位卡發(fā)生摩擦．過程分析導引一、實驗步驟1．用圖釘把白紙釘在水平桌面的方木板上．2．用圖釘把橡皮條的一端固定在A點，橡皮條的另一端拴上兩個細繩套．圖2－5－13．用兩只彈簧測力計分別鉤住細繩套，互成角度拉橡皮條，將結點拉到某一位置O，如圖2－5－1，記錄兩彈簧測力計的讀數(shù)，用鉛筆描下O點的位置及此時兩條細繩套的方向．4．用鉛筆和刻度尺從結點O沿兩條細繩方向畫直線，按選定的標度作出這兩只彈簧測力計的讀數(shù)F1、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點畫平行四邊形的對角線，即為合力F的圖示．5．只用一只彈簧測力計鉤住細繩套，把橡皮條的結點拉到同樣位置O，記下彈簧測力計的讀數(shù)和細繩的方向，用刻度尺從O點按選定的標度沿記錄的方向作出這只彈簧測力計的拉力F′的圖示．6．比較一下．力F′與用平行四邊形定則求出的合力F的大小和方向．7．改變兩個力F1、F2的大小和夾角，重復實驗兩次．二、彈簧秤的選用1．彈簧測力計的選取方法是：將兩只彈簧測力計調零后互鉤水平對拉，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，應另換，直至相同為止．2．彈簧測力計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，否則應校正零位(無法校正的要記錄下零誤差)．4．被測力的方向應與彈簧測力計軸線方向一致，拉動時彈簧不可與外殼相碰或摩擦．5．讀數(shù)時應正對、平視刻度．三、實驗誤差分析1．彈簧測力計使用前沒調零會造成系統(tǒng)誤差．2．使用中，彈簧測力計的彈簧和外殼之間、指針和外殼之間或彈簧測力計外殼和紙面之間有摩擦力存在會造成系統(tǒng)誤差．3．兩次測量拉力時，橡皮條的結點O沒有拉到同一點會造成偶然誤差．4．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，兩力的對邊一定要平行，否則會造成誤差．5．在應用平行四邊形定則作圖時，F(xiàn)1、F2及合力F作圖不準確．四、注意事項1．不要直接以橡皮條端點為結點，可拴一短細繩連兩細繩套，以三繩交點為結點，應使結點小些，以便準確地記錄結點O的位置．2．在同一次實驗中，使橡皮條拉長時結點O的位置一定要相同．(保證作用效果相同)3．不要用老化的橡皮條，檢查方法是用一個彈簧測力計拉橡皮條，要反復做幾次，使橡皮條拉到相同的長度看彈簧測力計讀數(shù)有無變化．4．細繩繩套應應適當當長一一些，，便于于確定定力的的方向向．不不要直直接沿沿細繩繩套的的方向向畫直直線，，應在在細繩繩套末末端用用鉛筆筆畫一一個點點，去去掉細細繩套套后，，再將將所標標點與與O點連直線確確定力的方方向．5．在同一次次實驗中，，畫力的圖圖示所選定定的標度要要相同，并并且要恰當當選取標度度，使所作作力的圖示示稍大一些些．6．用兩個彈彈簧測力計計勾住細繩繩套互成角角度地拉橡橡皮條時，，其夾角不不宜太小，，也不宜太太大，以60°到100°之間為宜．．實驗典例精析某同學做““驗證力的的平行四邊邊形定則””實驗時，，主要步驟驟是：題型一對實驗方法和實驗步驟的考查例1A．在桌上放放一塊方木木板，在方方木板上鋪鋪一張白紙紙，用圖釘釘把白紙釘釘在方木板板上．B．用圖釘把把橡皮條的的一端固定定在板上的的A點，在橡皮皮條的另一一端拴上兩兩條細繩，，細繩的另另一端系著著繩套．C．用兩個彈彈簧測力計計分別勾住住繩套，互互成角度地地拉橡皮條條，使橡皮皮條伸長，，結點到達達某一位置置O.記錄下O點的位置，，讀出兩個個彈簧測力力計的示數(shù)數(shù)．D．按選好的的標度，用用鉛筆和刻刻度尺作出出兩只彈簧簧測力計的的拉力F1和F2的圖示，并并用平行四四邊形定則則求出合力力F.E．只用一個個彈簧測力力計，通過過細繩套拉拉橡皮條使使其伸長，，讀出彈簧簧測力計的的示數(shù)，記記下細繩套套的方向，，按同一標標度作出這這個力F′的圖示．F．比較F′和F的大小和方方向，看它它們是否相相同，得出出結論．上述步驟中中：(1)有重要遺漏漏的步驟的的序號是__________和__________；(2)遺漏的內容容分別是__________和__________．【思路點撥】考查學生對對實驗原理理的理解，，對實驗過過程、實驗驗步驟的掌掌握情況．．【解析】據(jù)驗證力的的平行四邊邊形定則的的操作規(guī)程程可知，有有重要遺漏漏的步驟的的序號是C、E.在C中未記下兩兩條細繩的的方向．E中未說明是是否把橡皮皮條的結點點拉到了同同一位置O.【答案】(1)CE(2)記下兩條繩繩的方向把把橡皮條條的結點拉拉到同一位位置O【規(guī)律總結】這類題的解解答關鍵是是理解實驗驗原理，復復習時要引引起重視，，然后合理理設計實驗驗步驟完成成實驗．(2010年高考天津津理綜卷)在探究求合合力的方法法時，先將將橡皮條的的一端固定定在水平木木板上，另另一端系上上帶有繩套套的兩根細細繩．實驗驗時，需要要兩次拉伸伸橡皮條，，一次是通通過兩細繩繩用兩個彈彈簧秤互成成角度地拉拉橡皮條，，另一次是是用一個彈彈簧秤通過過細繩拉橡橡皮條．題型二對實驗原理、實驗誤差的考查例2(1)實驗對兩次次拉伸橡皮皮條的要求求中，下列列哪些說法法是正確的的________(填字母代號號)．A．將橡皮條條拉伸相同同長度即可可B．將橡皮條條沿相同方方向拉到相相同長度C．將彈簧秤秤都拉伸到到相同刻度度D．將橡皮條條和繩的結結點拉到相相同位置(2)同學們在操操作過程中中有如下議議論，其中中對減小實實驗誤差有有益的說法法是________(填字母代代號)．A．兩細繩繩必須等等長B．彈簧秤秤、細繩繩、橡皮皮條都應應與木板板平行C．用兩彈彈簧秤同同時拉細細繩時兩兩彈簧秤秤示數(shù)之之差應盡盡可能大大D．拉橡皮皮條的細細繩要長長些，標標記同一一細繩方方向的兩兩點要遠遠些【解析】(1)實驗對兩兩次拉伸伸橡皮條條的要求求是兩次次拉伸橡橡皮條的的作用效效果要相相同，故故選項B、D正確．(2)要減小實實驗誤差差，彈簧簧秤、細細繩、橡橡皮條都都必須與與木板平平行．用用兩彈簧簧秤同時時拉細繩繩時，彈彈簧秤的的示數(shù)之之差適當當大些即即可，拉拉橡皮條條的細繩繩要長些些，標記記同一細細繩方向向的兩點點要遠些些，故B、D正確．【答案】(1)BD(2)BD某同學在在做“驗驗證力的的平行四四邊形定定則”實實驗時，，利用坐坐標紙記記下了橡橡皮筋的的結點位位置O點以及兩兩只彈簧簧測力計計拉力的的大小，，如圖2－5－2所示．題型三實驗數(shù)據(jù)的處理例3圖2－5－2(1)試在圖中中作出無無實驗誤誤差情況況下F1和F2的合力圖圖示，并并用F表示此力力．(2)有關此實實驗，下下列敘述述正確的的是__________．A．兩彈簧簧測力計計的拉力力可以同同時比橡橡皮筋的的拉力大大B．橡皮筋筋的拉力力是合力力，兩彈彈簧測力力計的拉拉力是分分力C．兩次拉拉橡皮筋筋時，需需將橡皮皮筋結點點拉到同同一位置置O.這樣做的的目的是是保證兩兩次彈簧簧測力計計拉力的的效果相相同D．若只增增大某一一只彈簧簧測力計計的拉力力大小而而要保證證橡皮筋筋結點位位置不變變，只需需調整另另一只彈彈簧測力力計拉力力的大小小即可【解析】(1)用平行四四邊形定定則作圖圖，即以以F1、F2為兩鄰邊邊作平行行四邊形形，對角角線就表表示合力力F.(標上箭頭頭表明方方向)(2)兩分力可可以同時時大于合合力，故故A正確；結結點受三三個力作作用處于于平衡狀狀態(tài)，其其中兩彈彈簧測力力計的拉拉力的合合力與第第三個力力——橡皮筋的的拉力等等大反向向，是一一對平衡衡力，而而