实验探究：验证力的平行四边形定则

1、实验探究：实验探究：验证力的平行四边形定则验证力的平行四边形定则 1.基础知识基础知识 2.典例剖析典例剖析 3.备选训练备选训练 4.真题演练真题演练第二章第二章 相互作用相互作用第第2 2页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录第第3 3页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录第第4 4页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录误差分析误差分析1误差来源误差来源除弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差、作

2、图误差等除弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差、作图误差等. .2减小误差的力法减小误差的力法(1)结点结点O定位定位O点时要力求准确点时要力求准确. .同一次实验中橡皮条拉长后的同一次实验中橡皮条拉长后的O点必须保持不变点必须保持不变. .(2)拉力拉力用弹簧秤测拉力时要使拉力沿弹簧秤轴线方向用弹簧秤测拉力时要使拉力沿弹簧秤轴线方向. .应尽量使橡皮条、弹簧秤和细绳套位于与纸面平行的同一平面应尽量使橡皮条、弹簧秤和细绳套位于与纸面平行的同一平面内内. .两个分力两个分力F1、F2间的夹角间的夹角不要太大或太小不要太大或太小. .(3)作图作图在同一次实验中，选定的比例要相同在同一次实验中，选

3、定的比例要相同. .严格按力的图示要求和几何作图法作出平行四边形，求出合力严格按力的图示要求和几何作图法作出平行四边形，求出合力. .第第5 5页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录注意事项注意事项操作不忘操作不忘“三三”“”“二二”“”“一一”用两个弹簧秤拉橡皮条时的用两个弹簧秤拉橡皮条时的“三记录三记录”(记录两弹簧秤示数、记录两弹簧秤示数、两细绳方向和结点两细绳方向和结点O的位置的位置)用一个弹簧秤拉橡皮条时的用一个弹簧秤拉橡皮条时的“二记录二记录”(记录弹簧秤示数和细记录弹簧秤示数和细绳方向绳方向)“一注意一注意”(结点

4、结点O的位置必须在同一位置的位置必须在同一位置)等等. .第第6 6页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录二、典例剖析二、典例剖析2. 典例剖析典例剖析第第7 7页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录【例例1】 (2015安徽理综安徽理综,21,)在在“验证力的平行四边形定则验证力的平行四边形定则”实实验中验中,某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上,将橡皮条的一端将橡皮条的一端固定在板上一点固定在板上一点,两个细绳套系在

5、橡皮条的另一端两个细绳套系在橡皮条的另一端.用两用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套个弹簧测力计分别拉住两个细绳套,互成角度地施加拉互成角度地施加拉力力,使橡皮条伸长使橡皮条伸长,结点到达纸面上某一位置结点到达纸面上某一位置,如图所示。如图所示。请将以下的实验操作和处理补充完整：请将以下的实验操作和处理补充完整：用铅笔描下结点位置，记为用铅笔描下结点位置，记为O；记录两个弹簧测力计的示数记录两个弹簧测力计的示数F1和和F2,沿每条细沿每条细绳绳(套套)的方向用铅笔分别描出几个点的方向用铅笔分别描出几个点,用刻度尺把相应的点连成线；用刻度尺把相应的点连成线；只用一个弹簧测力计只用一个弹簧测力计,通

6、过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置O,记记录测力计的示数录测力计的示数F3，_；按照力的图示要求，作出拉力按照力的图示要求，作出拉力F1、F2、F3；根据力的平行四边形定则作出根据力的平行四边形定则作出F1和和F2的合力的合力F；比较比较_的一致程度，若有较大差异，对其原因进行分析，的一致程度，若有较大差异，对其原因进行分析，并作出相应的改进后再次进行实验。并作出相应的改进后再次进行实验。沿此时细绳沿此时细绳(套套)的方向用铅笔描出几个点，的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把这些点连成直线用刻度尺把这些点连成直线转解析转解析热点一实验原题及实验操作热点一实验原题及

7、实验操作F和和F3第第8 8页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录解析解析步骤步骤中应记录此时拉力的大小和方向，结合步骤中应记录此时拉力的大小和方向，结合步骤的的操作，操作，中横线应填写：沿此时细绳中横线应填写：沿此时细绳(套套)的方向用铅笔描出几个的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把这些点连成直线。步骤要验证平行四边形定点，用刻度尺把这些点连成直线。步骤要验证平行四边形定则，需要比较则，需要比较F与与F3的大小，方向是否一致，故的大小，方向是否一致，故中横线应填写中横线应填写：F和和F3答案答案沿此时细绳沿此时细绳(套套)的方向

8、用铅笔描出几个点，用刻度尺把的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把这些点连成直线这些点连成直线F和和F3转原题转原题第第9 9页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录操作关键操作关键(1)每次拉伸结果位置每次拉伸结果位置O必须保持不变。必须保持不变。(2)记下每次各力的大小和方向。记下每次各力的大小和方向。(3)画力的图示时应选择适当的标度。画力的图示时应选择适当的标度。特别提醒特别提醒第第1010页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录【变式训练变式训练1】某实验小组的

9、同学在验证力的平行四边形定则时某实验小组的同学在验证力的平行四边形定则时,操作操作过程如下：过程如下：将一张白纸固定在水平放置的木板上将一张白纸固定在水平放置的木板上,橡皮筋的一端固定在橡皮筋的一端固定在A点点,另另一端拴上两个细绳套，用两个弹簧测力计互成角度地拉两个细绳套一端拴上两个细绳套，用两个弹簧测力计互成角度地拉两个细绳套,使细绳套和橡皮筋的结点位于图中的使细绳套和橡皮筋的结点位于图中的O点；点；在白纸上记录在白纸上记录O点的位置和两细绳套的方点的位置和两细绳套的方向向,同时读出两弹簧测力计的读数同时读出两弹簧测力计的读数F1和和F2；选取合适的标度在白纸上作出选取合适的标度在白纸上作

10、出F1和和F2的图的图示示,由平行四边形定则作出由平行四边形定则作出F1和和F2的合力的合力F；用一个弹簧测力计拉细绳套用一个弹簧测力计拉细绳套,使细绳套和橡使细绳套和橡皮筋的结点仍到达皮筋的结点仍到达O点；点；在白纸上记录细绳套的方向在白纸上记录细绳套的方向,同时读出弹簧测力计的读数同时读出弹簧测力计的读数F；按以上选取的标度在白纸上作按以上选取的标度在白纸上作F的图示的图示,比较比较F和和F的大小和方向；的大小和方向；改变两细绳套的方向和弹簧测力计的拉力的大小改变两细绳套的方向和弹簧测力计的拉力的大小,重复以上操作重复以上操作,得得出实验结论。出实验结论。审题视角审题视角结合实验过程及注意

11、点分析题意结合实验过程及注意点分析题意.第第1111页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录(1)对本实验的下列叙述中正确的是对本实验的下列叙述中正确的是_；A.两次拉伸橡皮筋应将橡皮筋沿相同方向拉到相同长度两次拉伸橡皮筋应将橡皮筋沿相同方向拉到相同长度B.两细绳套必须等长两细绳套必须等长C.每次都应将弹簧测力计拉伸到相同刻度每次都应将弹簧测力计拉伸到相同刻度D.拉橡皮筋的细绳套要长一些拉橡皮筋的细绳套要长一些,标记同一细绳套方向的两点要远一些标记同一细绳套方向的两点要远一些(2)某次操作时两弹簧测力计的指针指在图某次操作时两弹簧

12、测力计的指针指在图2中所示的位置，则两弹簧测中所示的位置，则两弹簧测力计的读数分别为力计的读数分别为FB_ N、FC_ N；(3)如果本实验所用弹簧测力计的量程均为如果本实验所用弹簧测力计的量程均为5 N。其中图。其中图3甲中甲中F13.00 N、F23.80 N,且两力互相垂直；图乙中且两力互相垂直；图乙中F1F24.00 N,且两力的夹角且两力的夹角为为30；图丙中；图丙中F1F24.00 N,且两力的夹角为且两力的夹角为120。其中明显不符。其中明显不符合操作的是图合操作的是图_。AD3.20 2.60 乙乙第第1212页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用

13、课件结束放映结束放映返回目录返回目录【例例2】 (2015山东理综，山东理综，21)某同学通过下述实验某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则。实验步骤：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。线沿竖直方向。如图示如图示,将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上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另一端用圆珠笔尖竖直向下拉,直到弹簧秤示数为某直到弹簧秤示数为某一设定值时一设定值时,将橡皮筋两端的位置标记为将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2,记记录弹簧秤的示数录弹簧秤的示数F,测量并记

14、录测量并记录O1、O2间的距离间的距离(即橡即橡皮筋的长度皮筋的长度l)。每次将弹簧秤示数改变。每次将弹簧秤示数改变0.50 N,测出测出所对应的所对应的l，部分数据如下表所示：，部分数据如下表所示：热点二数据处理及误差分析热点二数据处理及误差分析F(N)00.501.001.502.002.50l(cm)l010.9712.0213.0013.9815.05找出找出中中F2.50 N时橡皮筋两端的位置，重新标记为时橡皮筋两端的位置，重新标记为O、O，橡皮，橡皮筋的拉力记为筋的拉力记为FO O。第第1313页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映

15、返回目录返回目录在秤钩上涂抹少许润滑油在秤钩上涂抹少许润滑油,将橡皮筋搭在秤将橡皮筋搭在秤钩上钩上,如图。用两圆珠笔尖成适当角度同时拉如图。用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端橡皮筋的两端,使秤钩的下端达到使秤钩的下端达到O点点,将两笔将两笔尖的位置标记为尖的位置标记为A、B,橡皮筋橡皮筋OA段的拉力记段的拉力记为为FOA,OB段的拉力记为段的拉力记为FOB。完成下列作图和填空：完成下列作图和填空：(1)利用表中数据在给出的坐标纸上画出利用表中数据在给出的坐标纸上画出Fl图线图线,根据图线求得根据图线求得l0_cm。10.0转解析转解析(2)测得测得OA6.00 cm,OB7.60 cm,

16、则则FOA的大小为的大小为_N。(3)根据给出的标度根据给出的标度,作出作出FOA和和FOB的合力的合力F的图示。的图示。(4)通过比较通过比较F与与_的大小和方向，的大小和方向，即可得出实验结论。即可得出实验结论。1.80 FO O第第1414页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录转原题转原题第第1515页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录减小实验误差的几个方法减小实验误差的几个方法1减小读数误差：减小读数误差： 在允许的情况下，弹簧测力计示数尽量大一些在允许

17、的情况下，弹簧测力计示数尽量大一些 读数时眼睛正视，按有效数字正确读数和记录读数时眼睛正视，按有效数字正确读数和记录2减小作图误差：减小作图误差： 细绳套应适当长一些，便于确定力的方向细绳套应适当长一些，便于确定力的方向 两力的对边一定要平行两力的对边一定要平行. 实验中不要把实验中不要把F1、F2间的夹角取得过大或者过小，间的夹角取得过大或者过小，以以60100之间为宜之间为宜规律方法规律方法 第第1616页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录以本实验为背景，以实验中操作的注意事项、误差来源设置条以本实验为背景，以实验中操作的

18、注意事项、误差来源设置条件，或通过改变实验条件、实验仪器设置题目。件，或通过改变实验条件、实验仪器设置题目。1考查对实验原理的理解、实验方法的迁移考查对实验原理的理解、实验方法的迁移2实验器材的改进实验器材的改进热点三实验的改进与创新热点三实验的改进与创新第第1717页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录审题导析审题导析1.受实验装置的限制受实验装置的限制OA与与OB拉力方向不可能竖直向上，拉力方向不可能竖直向上，A错错.2.由分力与合力的大小关系知，由分力与合力的大小关系知，B正确正确.OA、OB、OC互成互成1200角角时，

19、可满足时，可满足C项；项；D项条件满足勾股定理，项条件满足勾股定理，D正确正确.(1)改变钩码个数改变钩码个数,实验能完成的是实验能完成的是( ).A钩码的个数钩码的个数N1N22，N34B钩码的个数钩码的个数N1N33，N24C钩码的个数钩码的个数N1N2N34D钩码的个数钩码的个数N13，N24，N35 【变式训练变式训练3】 有同学利用如图示的装置来验证力的平行四边形有同学利用如图示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和和B，将，将绳子打一个结点绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，每个

20、钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2和和F3，回答下列问题：，回答下列问题：(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是个步骤是()A标记结点标记结点O的位置，并记录的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向三段绳子的方向B量出量出OA、OB、OC三段绳子的长度三段绳子的长度C用量角器量出三段绳子之间的夹角用量角器量出三段绳子之间的夹角D用天平测出钩码的质量用天平测出钩码的质量 (3)在作图时，你认为下图中在作图时，你认为下图中_是正确的是正确的(填填“甲甲”或或“乙乙”)甲甲第第1818页页2

21、0172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录三、备选训练三、备选训练3.备选训练备选训练第第1919页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录【备选训练备选训练】将橡皮筋的一端固定在将橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳，点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为每根细绳分别连着一个量程为5 N、最小刻度为、最小刻度为0.1 N的弹簧测的弹簧测力计，沿着两个不同的方向拉弹簧测力计，当橡皮筋的活动端力计，沿着两个不同的方向拉弹簧测力计，当橡皮筋的活动端拉到拉到O点时，

22、两根细绳相互垂直，如左图所示这时弹簧测力点时，两根细绳相互垂直，如左图所示这时弹簧测力计的读数可从图中读出计的读数可从图中读出(1)由图可读得两个相互垂直的拉力由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为的大小分别为_ N和和_ N.(2)在右图所示的方格纸上按作图法在右图所示的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力的要求画出这两个力及它们的合力 2.504.00放放/缩缩01234512345(N)(N)画力的图示画力的图示显示解析显示解析第第2020页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录转原题转原题第第2121页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结