【优化方案】高三物理一轮复习 实验三《验证力的平行四边形定则》课件

实验三验证力的平行四边形定则

过程分析导引实验典例精析实验三验证力的平行四边形定则知识要点归纳知能优化演练知识要点归纳实验目的验证力的平行四边形定则．实验原理一个力F′的作用效果与两个共点力F1和F2的共同作用效果都是把橡皮条拉伸到某点，所以F′为F1和F2的合力．作出F′的图示，再根据平行四边形定则作出F1和F2的合力F的图示，比较F′和F是否大小相等，方向相同．如果在误差范围内，F′和F相同，那么力的平行四边形定则就正确．实验器材方木板、白纸，弹簧测力计即弹簧秤(两只)、三角板、刻度尺、图钉(几个)、细芯铅笔、橡皮条、细绳套(两个)．弹簧测力计测力原理是根据胡克定律，其适用范围是在弹性限度内，刻度是0～5N，分度值是0.1N，它的拉杆和钩的质量较大，且零点是在竖直情况下校准的，因此水平使用时要重新调零点．弹簧测力计的伸长方向要和所测拉力方向一致，弹簧测力计、指针、拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限位卡发生摩擦．过程分析导引一、实验步骤1．用图钉把白纸钉在水平桌面的方木板上．2．用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套．图2－5－13．用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度拉橡皮条，将结点拉到某一位置O，如图2－5－1，记录两弹簧测力计的读数，用铅笔描下O点的位置及此时两条细绳套的方向．4．用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数F1、F2的图示，并以F1和F2为邻边用刻度尺和三角板作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，即为合力F的图示．5．只用一只弹簧测力计钩住细绳套，把橡皮条的结点拉到同样位置O，记下弹簧测力计的读数和细绳的方向，用刻度尺从O点按选定的标度沿记录的方向作出这只弹簧测力计的拉力F′的图示．6．比较一下．力F′与用平行四边形定则求出的合力F的大小和方向．7．改变两个力F1、F2的大小和夹角，重复实验两次．二、弹簧秤的选用1．弹簧测力计的选取方法是：将两只弹簧测力计调零后互钩水平对拉，若两只弹簧测力计在对拉过程中，读数相同，则可选；若读数不同，应另换，直至相同为止．2．弹簧测力计不能在超出它的测量范围的情况下使用．3.使用前要检查指针是否指在零刻度线上，否则应校正零位(无法校正的要记录下零误差)．4．被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致，拉动时弹簧不可与外壳相碰或摩擦．5．读数时应正对、平视刻度．三、实验误差分析1．弹簧测力计使用前没调零会造成系统误差．2．使用中，弹簧测力计的弹簧和外壳之间、指针和外壳之间或弹簧测力计外壳和纸面之间有摩擦力存在会造成系统误差．3．两次测量拉力时，橡皮条的结点O没有拉到同一点会造成偶然误差．4．读数时眼睛一定要正视，要按有效数字正确读数和记录，两力的对边一定要平行，否则会造成误差．5．在应用平行四边形定则作图时，F1、F2及合力F作图不准确．四、注意事项1．不要直接以橡皮条端点为结点，可拴一短细绳连两细绳套，以三绳交点为结点，应使结点小些，以便准确地记录结点O的位置．2．在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点O的位置一定要相同．(保证作用效果相同)3．不要用老化的橡皮条，检查方法是用一个弹簧测力计拉橡皮条，要反复做几次，使橡皮条拉到相同的长度看弹簧测力计读数有无变化．4．细绳绳套应应适当当长一一些，，便于于确定定力的的方向向．不不要直直接沿沿细绳绳套的的方向向画直直线，，应在在细绳绳套末末端用用铅笔笔画一一个点点，去去掉细细绳套套后，，再将将所标标点与与O点连直线确确定力的方方向．5．在同一次次实验中，，画力的图图示所选定定的标度要要相同，并并且要恰当当选取标度度，使所作作力的图示示稍大一些些．6．用两个弹弹簧测力计计勾住细绳绳套互成角角度地拉橡橡皮条时，，其夹角不不宜太小，，也不宜太太大，以60°到100°之间为宜．．实验典例精析某同学做““验证力的的平行四边边形定则””实验时，，主要步骤骤是：题型一对实验方法和实验步骤的考查例1A．在桌上放放一块方木木板，在方方木板上铺铺一张白纸纸，用图钉钉把白纸钉钉在方木板板上．B．用图钉把把橡皮条的的一端固定定在板上的的A点，在橡皮皮条的另一一端拴上两两条细绳，，细绳的另另一端系着着绳套．C．用两个弹弹簧测力计计分别勾住住绳套，互互成角度地地拉橡皮条条，使橡皮皮条伸长，，结点到达达某一位置置O.记录下O点的位置，，读出两个个弹簧测力力计的示数数．D．按选好的的标度，用用铅笔和刻刻度尺作出出两只弹簧簧测力计的的拉力F1和F2的图示，并并用平行四四边形定则则求出合力力F.E．只用一个个弹簧测力力计，通过过细绳套拉拉橡皮条使使其伸长，，读出弹簧簧测力计的的示数，记记下细绳套套的方向，，按同一标标度作出这这个力F′的图示．F．比较F′和F的大小和方方向，看它它们是否相相同，得出出结论．上述步骤中中：(1)有重要遗漏漏的步骤的的序号是__________和__________；(2)遗漏的内容容分别是__________和__________．【思路点拨】考查学生对对实验原理理的理解，，对实验过过程、实验验步骤的掌掌握情况．．【解析】据验证力的的平行四边边形定则的的操作规程程可知，有有重要遗漏漏的步骤的的序号是C、E.在C中未记下两两条细绳的的方向．E中未说明是是否把橡皮皮条的结点点拉到了同同一位置O.【答案】(1)CE(2)记下两条绳绳的方向把把橡皮条条的结点拉拉到同一位位置O【规律总结】这类题的解解答关键是是理解实验验原理，复复习时要引引起重视，，然后合理理设计实验验步骤完成成实验．(2010年高考天津津理综卷)在探究求合合力的方法法时，先将将橡皮条的的一端固定定在水平木木板上，另另一端系上上带有绳套套的两根细细绳．实验验时，需要要两次拉伸伸橡皮条，，一次是通通过两细绳绳用两个弹弹簧秤互成成角度地拉拉橡皮条，，另一次是是用一个弹弹簧秤通过过细绳拉橡橡皮条．题型二对实验原理、实验误差的考查例2(1)实验对两次次拉伸橡皮皮条的要求求中，下列列哪些说法法是正确的的________(填字母代号号)．A．将橡皮条条拉伸相同同长度即可可B．将橡皮条条沿相同方方向拉到相相同长度C．将弹簧秤秤都拉伸到到相同刻度度D．将橡皮条条和绳的结结点拉到相相同位置(2)同学们在操操作过程中中有如下议议论，其中中对减小实实验误差有有益的说法法是________(填字母代代号)．A．两细绳绳必须等等长B．弹簧秤秤、细绳绳、橡皮皮条都应应与木板板平行C．用两弹弹簧秤同同时拉细细绳时两两弹簧秤秤示数之之差应尽尽可能大大D．拉橡皮皮条的细细绳要长长些，标标记同一一细绳方方向的两两点要远远些【解析】(1)实验对两两次拉伸伸橡皮条条的要求求是两次次拉伸橡橡皮条的的作用效效果要相相同，故故选项B、D正确．(2)要减小实实验误差差，弹簧簧秤、细细绳、橡橡皮条都都必须与与木板平平行．用用两弹簧簧秤同时时拉细绳绳时，弹弹簧秤的的示数之之差适当当大些即即可，拉拉橡皮条条的细绳绳要长些些，标记记同一细细绳方向向的两点点要远些些，故B、D正确．【答案】(1)BD(2)BD某同学在在做“验验证力的的平行四四边形定定则”实实验时，，利用坐坐标纸记记下了橡橡皮筋的的结点位位置O点以及两两只弹簧簧测力计计拉力的的大小，，如图2－5－2所示．题型三实验数据的处理例3图2－5－2(1)试在图中中作出无无实验误误差情况况下F1和F2的合力图图示，并并用F表示此力力．(2)有关此实实验，下下列叙述述正确的的是__________．A．两弹簧簧测力计计的拉力力可以同同时比橡橡皮筋的的拉力大大B．橡皮筋筋的拉力力是合力力，两弹弹簧测力力计的拉拉力是分分力C．两次拉拉橡皮筋筋时，需需将橡皮皮筋结点点拉到同同一位置置O.这样做的的目的是是保证两两次弹簧簧测力计计拉力的的效果相相同D．若只增增大某一一只弹簧簧测力计计的拉力力大小而而要保证证橡皮筋筋结点位位置不变变，只需需调整另另一只弹弹簧测力力计拉力力的大小小即可【解析】(1)用平行四四边形定定则作图图，即以以F1、F2为两邻边边作平行行四边形形，对角角线就表表示合力力F.(标上箭头头表明方方向)(2)两分力可可以同时时大于合合力，故故A正确；结结点受三三个力作作用处于于平衡状状态，其其中两弹弹簧测力力计的拉拉力的合合力与第第三个力力——橡皮筋的的拉力等等大反向向，是一一对平衡衡力，而而