高考物理总复习-第6讲-实验：验证里的平行四边形定则课件-新人教版必修1

第一页，共47页。平行四边形定则(dìnɡzé)弹簧(tánhuáng)测力计第二页，共47页。伸长(shēnchánɡ)到某点平行四边形

第三页，共47页。第四页，共47页。3．用两个弹簧秤分别(fēnbié)钩住两个绳套，互成角度地拉橡皮条的同一结点，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O(如图所示)．第五页，共47页。O点的位置(wèizhi)和两条细绳的方向同样(tóngyàng)的位置(wèizhi)O细绳的方向

第六页，共47页。7．比较力F′与F的大小和方向，看它们在一定范围内是否(shìfǒu)相等．8．改变两个分力的大小和夹角，再做两次实验．第七页，共47页。五、误差分析1．读数误差减小读数误差的方法(fāngfǎ)：选择相同的弹簧测力计并调整好零刻度；弹簧测力计数据在允许的情况下，尽量大一些，读数时眼睛一定要正视，要按有效数字正确读数和记录．2．作图误差减小作图误差的方法(fāngfǎ)：作图时两力的对边一定平行．两个分力F1、F2间的夹角越大，用平行四边形作出的合力F的误差ΔF就越大，所以实验中不要把F1、F2间的夹角取得太大．第八页，共47页。六、注意事项1．同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是：将两只弹簧测力计调零后互钩对拉，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(zhízhì)相同为止．2．在同一次实验中，使橡皮条拉长时，结点O位置一定要相同．3．用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时，夹角不宜太大也不宜太小，在60°～100°之间为宜．第九页，共47页。4．读数时应注意使弹簧测力计与木板平行，并使细绳套与弹簧测力计的轴线在同一条直线上，避免弹簧测力计的外壳与弹簧测力计的限位卡之间有摩擦．读数时眼睛要正视弹簧测力计的刻度，在合力不超过量程及橡皮(xiàngpí)条弹性限度的前提下，拉力的数值尽量大些．第十页，共47页。5．细绳套应适当长一些，便于确定力的方向．不要直接沿细绳套的方向画直线，应在细绳套末端用铅笔画一个点，去掉细绳套后，再将所标点(biāodiǎn)与O点连接，即可确定力的方向．6．在同一次实验中，画力的图示所选定的标度要相同，并且要恰当选取标度，使所作力的图示稍大一些．第十一页，共47页。七、实验改进本实验用一个弹簧测力计也可以完成实验，具体操作如下：1．把两条细绳中的一条细绳与弹簧测力计连接，另一条细绳用手直接抓住，然后同时(tóngshí)拉这两条细绳，使结点至O点，记下两条细绳的方向和弹簧测力计的示数F1.2．放回橡皮条后，将弹簧测力计连接到另一细绳上，用手再同时(tóngshí)拉这两条细绳，使结点至O点，并使两条细绳位于记录下来的方向上，读出弹簧测力计的示数F2.第十二页，共47页。其他步骤与提供两弹簧(tánhuáng)测力计相同．这种操作的优点是能减小因两弹簧(tánhuáng)测力计的不同而带来的误差，但实验过程麻烦．第十三页，共47页。第十四页，共47页。第十五页，共47页。(2)有关此实验(shíyàn)，下列叙述正确的是 ()A．两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大B．橡皮筋的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力C．两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O.这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同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第十六页，共47页。(3)图(b)所示是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个实验比较符合实验事实？(力F′是用一只弹簧测力计拉时的图示)答：__________________________________________.(4)在以上实验结果比较符合实验事实的一位同学中，造成误差的主要(zhǔyào)原因是：(至少写出两种情况)答：_______________________________.第十七页，共47页。[尝试解答](1)用平行四边形定则作图，即以F1、F2为两邻边作平行四边形，对角线OF就表示合力F.(标上箭头表明方向)(2)两分力可以同时大于合力，故A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(lālì)的合力与第三个力——橡皮筋的拉力(lālì)等大反向，是一对平衡力，而橡皮筋的拉力(lālì)不是合力，故B错；只有保证结点在同一位置才能说明作用效果相同，故C对；若两个分力的大小变化而方向都不变，则合力必定变化，故D错．第十八页，共47页。(3)作图法得到的F必为平行四边形的对角线，单个弹簧测力计的拉力F′一定与橡皮筋共线，故张华的实验比较符合实验事实．(4)F2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左．作图时两虚线分别与F1线和F2线不严格(yángé)平行．第十九页，共47页。[答案](1)如图所示(2)A、C(3)张华做的符合实验事实(4)见尝试(chángshì)解答第二十页，共47页。(对应学生用书P40)物理思想方法应用(yìngyòng)——等效替代法第二十一页，共47页。第二十二页，共47页。(2)下列不必要的实验要求是________．(请填写选项前对应的字母)A．应测量重物M所受的重力B．弹簧测力计应在使用(shǐyòng)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．第二十三页，共47页。[尝试解答(jiědá)](1)由题图知，弹簧测力计A的分度值为0.2N，读数为3.6N.第二十四页，共47页。(2)验证力的平行四边形定则(dìnɡzé)，一定要记好合力与两分力的大小与方向，与结点位置无关，D错；M的重力即合力，A对；测量前弹簧测力计调零才能测量准确，B对；拉线与木板平行才能保证力在木板平面内，C对．(3)对O点受力分析如图所示，可见若减小FOA可调节FOB的大小或方向，调节OA方向或减小物重G等．第二十五页，共47页。[答案](1)3.6(2)D(3)①减小弹簧测力计B的拉力；②减小重物M的质量(或将A更换成较大(jiàodà)量程的弹簧测力计、改变弹簧测力计B拉力的方向等)．第二十六页，共47页。(对应学生用书P40)1．(2012·长沙模拟)某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验(shíyàn)情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验(shíyàn)结果画出的图．第二十七页，共47页。(1)如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向(fāngxiàng)一定沿AO方向(fāngxiàng)的是________．(2)本实验采用的科学方法是________．A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法 D．建立物理模型法第二十八页，共47页。(3)实验时，主要(zhǔyào)的步骤是：A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A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；C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；第二十九页，共47页。D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧(tánhuáng)测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；E．只用一只弹簧(tánhuáng)测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧(tánhuáng)测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F′的图示；F．比较F′和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论．第三十页，共47页。上述步骤(bùzhòu)中：①有重要遗漏的步骤(bùzhòu)的序号是__和_____；②遗漏的内容分别是_______和_____________．[解析](1)由一个弹簧测力计拉橡皮条至O点的拉力一定沿AO方向；而根据平行四边形定则作出的合力，由于误差的存在，不一定沿AO方向，故一定沿AO方向的是F′.(2)一个力的作用效果与两个力的作用效果相同，它们的作用效果可以等效替代，故B正确．第三十一页，共47页。(3)①根据“验证力的平行四边形定则”实验的操作规程可知，有重要遗漏的步骤的序号是C、E.②在C中未记下两条细绳的方向，E中未说明是否把橡皮条的结点拉到同一位置(wèizhi)O.[答案](1)F′(2)B(3)①CE②C中应加上“记下两条细绳的方向”E中应说明“把橡皮条的结点拉到同一位置(wèizhi)O”第三十二页，共47页。2．(2012·海口模拟)将橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计，沿着(yánzhe)两个不同的方向拉弹簧测力计，当橡皮筋的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图所示．这时弹簧测力计的读数可从图中读出．第三十三页，共47页。(1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别(fēnbié)为______N和________N.(2)在如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．第三十四页，共47页。[解析](1)弹簧测力计的最小刻度为0.1N，读数(dúshù)时应估读一位，所以读数(dúshù)分别为2.50N和4.00N.(2)取一个小方格的边长表示0.50N，作出两个力及它们的合力如图所示．第三十五页，共47页。3．(2012·泰州模拟)在“验证力的平行四边形定则”的实验(shíyàn)中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套(如右图所示)．实验(shíyàn)中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.第三十六页，共47页。(1)某同学在做该实验时认为：A．拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果较好B．拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行C．橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力要适当(shìdàng)大些D．拉力F1和F2的夹角越大越好其中正确的是________(填入相应的字母)．第三十七页，共47页。(2)若两个弹簧(tánhuáng)测力计的读数均为4N，且两弹簧(tánhuáng)测力计拉力的方向相互垂直，则________(选填“能”或“不能”)用一个量程为5N的弹簧(tánhuáng)测力计测量出它们的合力，理由是______________．第三十八页，共47页。第三十九页，共47页。4.(2012·南通模拟)某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条(sāntiáo)相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第三条(sāntiáo)橡皮筋连接，结点为O，将第三条(sāntiáo)橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物．第四十页，共47页。(1)为完成实验，下述操作中必需的是________．a．测量细绳的长度b．测量橡长筋的原长c．测量悬挂重物后橡皮筋的长度d．记录悬挂重物后结点O的位置(2)钉子位置固定(gùdìng)，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是____________________．[答案](1)b、c、d(2)更换不同的小重物第四十一页，共47页。5．(2012·武汉模拟)“验证力的平行四边形定则”实验中(1)部分实验步骤如下，请完成(wánchéng)有关内容：A．将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线．B．其中一根细线挂上5个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图甲所示，记录：________、________、________.第四十二页，共47页。C．将步骤B中的钩码取下，分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码，用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度，如图乙所示，小心调整B、C的位置，使________，记录(jìlù)________．(2)如果“力的平行四边形定则”得到验证，那么图乙中cosα：cosβ＝________.第四十三页，共47页。第四十四页，共47页。6．小明同学在学完力的合成与分解后，想在家里做实验验证力的平行四边形定则．他从学校的实验室里借来两只弹簧测力计，按如下步骤进行实验．A．在墙上贴一张白纸用来记录弹簧弹力的大小和方向B．在一只弹簧测力计的下端悬挂(xuánguà)一装满水的水杯，记下静止时弹簧测力计的读数FC．将一根大约30cm长的细线从杯带中穿过，再将细线两端拴在两只弹簧测力计的挂钩上．在靠近白纸处用手对称地