高三物理一轮复习 实验三 验证力的平行四边形定则课件.ppt

基础自主梳理 基础自主梳理 基础自主梳理 基础自主梳理 基础自主梳理 基础自主梳理 精典考题例析 精典考题例析 精典考题例析 精典考题例析 精典考题例析 精典考题例析 例2 2015 山东卷 某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则 实验步骤 将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上 使其轴线沿竖直方向 如图甲所示 将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上 另一端用圆珠笔尖竖直向下拉 直到弹簧秤示数为某一设定值时 将橡皮筋两端的位置标记为o1 o2 记录弹簧秤的示数f 测量并记录o1 o2间的距离 即橡皮筋的长度l 每次将弹簧秤示数改变0 50n 测出所对应的l 部分数据如下表所示 精典考题例析 找出 中f 2 50n时橡皮筋两端的位置 重新标记为o o 橡皮筋的拉力记为foo 在秤钩上涂抹少许润滑油 将橡皮筋搭在秤钩上 如图乙所示 用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端 使秤钩的下端达到o点 将两笔尖的位置标记为a b 橡皮筋oa段的拉力记为foa ob段的拉力记为fob 精典考题例析 完成下列作图和填空 1 利用表中数据在图丙中画出f l图线 根据图线求得l0 cm 2 测得oa 6 00cm ob 7 60cm 则foa的大小为 n 3 在图丁中根据给出的标度 作出foa和fob的合力f 的图示 4 通过比较f 与 的大小和方向 即可得出实验结论 解析 1 由胡克定律知 橡皮筋的弹力与橡皮筋长度间的关系为f k l l0 当f 0时 l l0 所以图线与横轴的交点坐标表示橡皮筋的原长 2 可知橡皮筋的长度l oa ob 13 60cm 由图线可读得弹力f 1 80n 4 f 为理论值 foo 为实际值 答案 1 如图甲所示10 0 9 8 9 9 10 1均正确 2 1 80 1 70 1 90均正确 3 如图乙所示 4 foo 速效提升训练 速效提升训练 2016 速效提升训练 速效提升训练 速效提升训练 4 某同学用如图所示的实验装置来验证 力的平行四边形定则 弹簧测力计a挂于固定点p 下端用细线挂一重物m 弹簧测力计b的一端用细线系于o点 手持另一端向左拉 使结点o静止在某位置 分别读出弹簧测力计a和b的示数 并在贴于竖直木板的白纸上记录o点的位置和拉线的方向 1 本实验用的弹簧测力计示数的单位为n 图中a的示数为 n 2 下列不必要的实验要求是 a 应测量重物m所受的重力b 弹簧测力计应在使用前校零c 拉线方向应与木板平面平行d 改变拉力 进行多次实验 每次都要使o点静止在同一位置 3 某次实验中 该同学发现弹簧测力计a的指针稍稍超出量程 请您提出两个解决办法 速效提升训练 解析 1 弹簧测力计的最小刻度为0 2n 所以a的读数为3 6n 2 根据三力平衡的特点可知 弹簧测力计a b的拉力的合力与重物m的重力等值反向 故a项是必要的 弹簧测力计的零点误差影响各拉力的测量值 所以使用前需校零 b项是必要的 只有拉线方向与木板平面平行 才能保证所研究的各力在同一平面内 c项也是必要的 实验中只需测出两拉力的大小和方向以及重物的重力即可验证平行四边形定则 而测力计a的拉力不同时o点的位置就不同 故没必要使o点静止在同一位置 答案为d 3 弹簧测力计a的指针稍稍超出量程 说明拉弹簧测力计a的力大了 可行的解决方法有 改变弹簧测力计b拉力的大小或方向 减小重物m的质量 或将a更换成较大量程的弹簧测力计 答案 1 3 6 2 d 3 见解析 速效提升训练 速效提升训练 速效提升训练 6 2015 江苏卷 小明通过实验验证力的平行四边形定则 1 实验记录纸如图甲所示 o点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置 两弹簧测力计共同作用时 拉力f1和f2的方向分别过p1和p2点 一个弹簧测力计拉橡皮筋时 拉力f3的方向过p3点 三个力的大小分别为 f1 3 30n f2 3 85n和f3 4 25n 请根据图中给出的标度作图求出f1和f2的合力 2 仔细分析实验 小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化 影响实验结果 他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度 发现读数不相同 于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响 实验装置如图乙所示 将一张白纸固定在竖直放置的木板上 橡皮筋的上端固定于o点 下端n挂一重物 用与白纸平行的水平力缓慢地移动n 在白纸上记录下n的轨迹 重复上述过程 再次记录下n的轨迹 速效提升训练 两次实验记录的轨迹如图丙所示 过o点作一条直线与轨迹交于a b两点 则实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力fa fb的大小关系为 3 多选 根据 2 中的实验 可以得出的实验结果有哪些 填写选项前的字母 a 橡皮筋的长度与受到的拉力成正比b 两次受到的拉力相同时 橡皮筋第2次的长度较长c 两次被拉伸到相同长度时 橡皮筋第2次受到的拉力较大d 两次受到的拉力相同时 拉力越大 橡皮筋两次的长度之差越大 4 根据小明的上述实验探究 请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项 速效提升训练 解析 1 略 2 分析端点n受力 设橡皮筋与竖直方向间的夹角为 由平衡条件易得橡皮筋的拉力f mg cos 可见 相同时橡皮筋拉力相同 3 题图丙中ab表示两次拉力相同时橡皮筋的长度之差 易知a项错误 b项正确 由图中的两轨迹间的距离变化可知 越大时长度差越大 结合f mg cos 知对应的拉力越大 故d项正确 因同样拉力下橡皮筋第2次长度较长 故同样长度下橡皮筋第2次所受拉力较小 c项错误 4 从能在记录纸上完成实验的角度考虑有 橡皮筋不宜过长 o点位置应靠近木板边缘 所选标度不能过小或过大等 从能测出拉力及减小相对误差角度考虑有 拉力不宜过大或过小 两力之间夹角不宜过大或过小等 从能保证两次测量中力的作用效果