福建省福鼎市第二中学高三物理一轮复习 实验 验证力的平行四边形定则课件

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1、 实验实验 验证力的平行验证力的平行 四边形定则四边形定则1 1、验证力的平行四边形定则、验证力的平行四边形定则。2 2、注意弹簧测力计的使用。、注意弹簧测力计的使用。先用弹簧秤测出分力先用弹簧秤测出分力F F1 1 、F F2 2 及它们的合力及它们的合力F F再根据平行四边形定则作出分力再根据平行四边形定则作出分力F F1 1 、F F2 2 的合力的合力F F比较比较F F和和F F的大小和方向。的大小和方向。当它们在实验室允许的误差范围内相等时，就验证了力当它们在实验室允许的误差范围内相等时，就验证了力的合成的平行四边形定则。的合成的平行四边形定则。 等效替换的思想等效替换的思想实验原

2、理方木板一个、白纸一张、弹簧秤两个、橡皮条一根、细方木板一个、白纸一张、弹簧秤两个、橡皮条一根、细绳套两个、三角板、刻度尺、图钉几个。绳套两个、三角板、刻度尺、图钉几个。 实验仪器把方木板平放在桌面上，用图钉把把方木板平放在桌面上，用图钉把白纸钉在木板上。白纸钉在木板上。用图钉把橡皮筋的一端固定在点，用图钉把橡皮筋的一端固定在点，另一端拴上两个细绳套。另一端拴上两个细绳套。用两个弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮筋，用两个弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋的结点伸长到某一位置，并用铅笔描下结点使橡皮筋的结点伸长到某一位置，并用铅笔描下结点的位置、细绳的方向，并记录下弹簧秤的

3、示数的位置、细绳的方向，并记录下弹簧秤的示数F F1 1 、F F2 2 。 实验步骤只用一只弹簧秤通过细绳套把橡只用一只弹簧秤通过细绳套把橡皮筋的结点拉长到点，用铅笔描皮筋的结点拉长到点，用铅笔描下细绳的方向，记录下弹簧秤的示下细绳的方向，记录下弹簧秤的示数数FF 按选定的标度作出两只弹簧秤拉力按选定的标度作出两只弹簧秤拉力F F1 1 、F F2 2 的图示，并的图示，并作出作出F F1 1、F F2 2 的合力的合力F F的图示。按选定的标度作出的图示。按选定的标度作出F F的图示。的图示。 比较两个力比较两个力F F1 1、F F2 2的合力的合力F F和和F F 的大的大小和方向，看

4、在实验室允许的误差范小和方向，看在实验室允许的误差范围内，两者的大小和方向是否相同。围内，两者的大小和方向是否相同。 改变改变F F1 1 、F F2 2 的大小和方向，再重的大小和方向，再重复实验两次。复实验两次。1 1、用两个测力计拉细绳套使橡皮条伸长，绳的结点到达、用两个测力计拉细绳套使橡皮条伸长，绳的结点到达某点某点O O时：时：记录记录结点结点O O的位置的位置两测力计的示数两测力计的示数F F1 1、F F2 2两测力计所示拉力的方向两测力计所示拉力的方向2 2、用一个测力计重新将结点拉到、用一个测力计重新将结点拉到O O点时：点时：弹簧秤的拉力大小弹簧秤的拉力大小F F及方向。及

5、方向。记录记录主要测量弹簧秤使用前要弹簧秤使用前要校零校零，在竖直位置已校正好零点的弹，在竖直位置已校正好零点的弹簧秤，到水平位置使用时，仍然要重新调零。簧秤，到水平位置使用时，仍然要重新调零。 要选用规格、性能要选用规格、性能完全相同完全相同的两个弹簧秤。的两个弹簧秤。本实验中，用弹簧秤测量拉力时，要使三个拉力本实验中，用弹簧秤测量拉力时，要使三个拉力F F1 1 、F F2 2 、F F和橡皮筋均在和橡皮筋均在平行于纸面的平面平行于纸面的平面内。内。 注意事项同一次实验中，橡皮筋结点位置一定要相同。同一次实验中，橡皮筋结点位置一定要相同。 在不超出弹簧秤量程的条件下，应该在不超出弹簧秤量程

6、的条件下，应该尽可能尽可能使弹簧秤使弹簧秤的的拉力大一些拉力大一些。 用作图法作分力用作图法作分力F F1 1 、F F2 2 的合力的合力FF时要准确，图要尽时要准确，图要尽可能可能画得大些画得大些，以使测量值的最后一位估读数字在图上能，以使测量值的最后一位估读数字在图上能准确表示出。准确表示出。 减小误差的方法减小误差的方法: :a a测力计使用前要测力计使用前要校准零点校准零点。b b方木板应方木板应水平放置水平放置。c c弹簧伸长方向和所测拉力弹簧伸长方向和所测拉力方向应一致方向应一致, ,并与木板并与木板平行平行. .d d两个分力和合力都应两个分力和合力都应尽可能大些尽可能大些，读

7、数时注意弹簧秤，读数时注意弹簧秤的量程及最小刻度的量程及最小刻度. .误差分析e e拉橡皮条的拉橡皮条的细线要长些细线要长些, ,标记两条细线方向的两点要标记两条细线方向的两点要尽可能远些尽可能远些. .f f两个分力间的两个分力间的夹角不宜过大或过小夹角不宜过大或过小, ,一般取一般取6060- -120120为宜为宜. .g.g.在画力的合成图时在画力的合成图时, ,要要恰当选定标度恰当选定标度. .例例1 1 某同学做某同学做“验证力的平行四边形定则验证力的平行四边形定则”实验时，主实验时，主要步骤是：要步骤是：A A在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图在桌上放一块方木板，在方

8、木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上。钉把白纸钉在方木板上。B B用图钉把橡皮条的一端固定在板上的用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A A点，在橡皮条点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套。的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套。题型一题型一 对实验方法和实验步骤的考查对实验方法和实验步骤的考查典例精析C C用两个弹簧测力计分别勾住绳套，互成角度地拉橡皮条，用两个弹簧测力计分别勾住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.O.记录下记录下O O点的位置，读点的位置，读出两个弹簧测力计的示数。出两个弹簧测力计的示数。D D按

9、选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力拉力F F1 1和和F F2 2的图示，并用平行四边形定则求出合力的图示，并用平行四边形定则求出合力F F。E E只用一个弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，只用一个弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳套的方向，按同一标度读出弹簧测力计的示数，记下细绳套的方向，按同一标度作出这个力作出这个力FF的图示。的图示。F F比较比较FF和和F F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。上述步骤中：上述步骤中：(1)(1)有重要遗

10、漏的步骤的序号是有重要遗漏的步骤的序号是_和和_；(2)(2)遗漏的内容分别是遗漏的内容分别是_和和_【思路点拨思路点拨】考查学生对实验原理的理解，对实验过程、考查学生对实验原理的理解，对实验过程、实验步骤的掌握情况实验步骤的掌握情况【解析解析】据验证力的平行四边形定则的操作过程可知，有据验证力的平行四边形定则的操作过程可知，有重要遗漏的步骤的序号是重要遗漏的步骤的序号是C C、E.E.在在C C中未记下两条细绳的方中未记下两条细绳的方向向E E中未说明是否把橡皮条的结点拉到了同一位置中未说明是否把橡皮条的结点拉到了同一位置O.O.【答案答案】(1)C (1)C E E(2)(2)记下两条绳的

11、方向把橡皮条的结点拉到同一位置记下两条绳的方向把橡皮条的结点拉到同一位置O O【方法技巧方法技巧】这类题的解答关键是理解实验原理，复习时这类题的解答关键是理解实验原理，复习时要引起重视，然后合理设计实验步骤完成实验要引起重视，然后合理设计实验步骤完成实验例例2 2 在做在做“验证力的平行四边形验证力的平行四边形定则定则”实验中，若由于实验中，若由于F F1 1的误差使的误差使F F1 1与与F F2 2的合力的合力F F方向略向左偏，如图方向略向左偏，如图所示，但所示，但F F大于等于大于等于FF，引起这一，引起这一结果的原因可能是结果的原因可能是F F1 1的大小比真实的大小比真实值偏值偏_

12、，F F1 1的方向使它与的方向使它与F F2 2的夹角比真实值偏的夹角比真实值偏_题型二题型二 对实验原理、实验误差的分析对实验原理、实验误差的分析【思路点拨思路点拨】根据平行四边形定则作图，由平行四边形的根据平行四边形定则作图，由平行四边形的边角关系判断边角关系判断【解析解析】作平行四边形合成图如图，作平行四边形合成图如图，F F1 1的真实值为的真实值为F F1010 。合力的真实值为。合力的真实值为FF，F F1 1为测量值，合力的测量值为为测量值，合力的测量值为F F，由图，由图可知，可知，F F1 1的大小比真实值偏大，的大小比真实值偏大，F F1 1的方的方向使它与向使它与F F

13、2 2的方向夹角比真实值偏大，的方向夹角比真实值偏大，大于大于0 0. .【答案答案】大大大大【方法技巧方法技巧】作图法是物理学的重要研究方法之一，也作图法是物理学的重要研究方法之一，也是分析问题的一种方法在复习过程中要有意识地进行是分析问题的一种方法在复习过程中要有意识地进行训练认真进行误差分析，找出误差产生的原因，才能训练认真进行误差分析，找出误差产生的原因，才能进一步改进实验方法，提高实验的精确度，得到更合理进一步改进实验方法，提高实验的精确度，得到更合理的结论的结论例例3 3 某同学在做某同学在做“验证力的平行四边形定则验证力的平行四边形定则”实验时，实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结

14、点位置利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O O点以及两只弹簧测点以及两只弹簧测力计拉力的大小，如图所示力计拉力的大小，如图所示题型三题型三 实验数据的处理实验数据的处理(1)(1)试在图中作出无实验误差情况下试在图中作出无实验误差情况下F F1 1和和F F2 2的合力图示，的合力图示，并用并用F F表示此力表示此力(2)(2)有关此实验，下列叙述正确的是有关此实验，下列叙述正确的是_A.A.两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大B.B.橡皮筋的拉力是合力，橡皮筋的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力两弹簧测力计的拉力是分力C.C.两次拉橡皮筋时，需

15、将橡皮筋结点拉到同一位置两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O.O.这样这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同D.D.若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即结点位置不变，只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可可【解析解析】(1)(1)用平行四边形定则作图，即以用平行四边形定则作图，即以F F1 1、F F2 2为两邻边为两邻边作平行四边形，对角线就表示合力作平行四边形，对角线就表示合力F.(F.(标上箭头表明方向标上箭头表明方向)

16、)(2)(2)两分力可以同时大于合力，故两分力可以同时大于合力，故A A正确；结点受三个力作正确；结点受三个力作用处于平衡状态，其中两弹簧测力计的拉力的合力与第三用处于平衡状态，其中两弹簧测力计的拉力的合力与第三个力个力橡皮筋的拉力等大反向，是一对平衡力，而橡皮橡皮筋的拉力等大反向，是一对平衡力，而橡皮筋的拉力不是合力，故筋的拉力不是合力，故B B错；只有保证结点在同一位置才错；只有保证结点在同一位置才能说明作用效果相同，故能说明作用效果相同，故C C对；若两个分力的大小都改变对；若两个分力的大小都改变而方向都不变，则合力必改变，结点的位置必改变，故而方向都不变，则合力必改变，结点的位置必改变

17、，故D D错。错。【答案答案】(1)(1)如图所示如图所示(2)AC(2)AC练习练习1 1 如图所示，用如图所示，用A A、B B两个测力计拉两个测力计拉橡皮条的橡皮条的D D端（端（O O端固定）当端固定）当D D端达端达E E处时处时( (+)=90)=90；然后保持的读数不变，；然后保持的读数不变，当当角由图中所示的值逐渐变小时，要角由图中所示的值逐渐变小时，要使使D D端仍处在端仍处在E E处，可采用的办法是处，可采用的办法是( )( )A.A.增大增大B B的读数，减小的读数，减小角；角；B.B.减小减小B B的读数，减小的读数，减小角；角；C.C.减小减小B B的读数，增大的读数

18、，增大角；角；D.D.增大增大B B的读数，增大的读数，增大角角. .O OD DE EA AB BB B练习练习2 2 如图所示是如图所示是A A、B B两位同学在做本实验时得到的结果，两位同学在做本实验时得到的结果，可以判定其中可以判定其中_同学的实验结果比较符合实验事实，同学的实验结果比较符合实验事实，理由是理由是_A AFF是单独拉，应该和橡皮条处在同一直线上是单独拉，应该和橡皮条处在同一直线上A AB B验证验证力的力的平行平行四边四边形定形定则则实验目的：目标专一实验目的：目标专一数据处理：作图法数据处理：作图法实验步骤：规范认真实验步骤：规范认真实验器材：了然于胸实验器材：了然于胸明确：题型归类明确：题型归类