高中物理高考总复习课件第二章实验三验证力的平行四边形定则

高中物理教学同步课件前言1——学习方法总结学习物理重要，掌握学习物理的方法更重要。学好物理的“法宝”包括预习、听课、整理、应用（作业）、复习总结等。大量事实表明：做好课前预习是学好物理的前提；主动高效地听课是学好物理的关键；及时整理好学习笔记、做好练习是巩固、深化、活化物理概念的理解，将知识转化为解决实际问题的能力，从而形成技能技巧的重要途径；善于复习、归纳和总结，能使所学知识触类旁通；适当阅读科普读物和参加科技活动，是学好物理的有益补充；树立远大的目标，做好充分的思想准备，保持良好的学习心态，是学好物理的动力和保证。注意学习方法，提高学习能力，同学们可从以下几点做起。高中物理是一门既有趣又有用的学科，它可以帮助我们理解自然界的现象，提高我们的逻辑思维和创造力。但是，高中物理也是一门很难的学科，它涉及到很多抽象的概念，复杂的公式和繁琐的计算。如果你想在考试中取得好成绩，你需要掌握大量的知识点，并且能够灵活地运用它们。一轮复习拥有一个重要的任务，就是把之前的弱科补强至平均水平，物理作为理科里公认的最难，值得在一轮复习里花去更多的时间。高中物理教材中最重要的知识点，如发现自己的知识漏洞，务必利用一轮复习的时间将他补强。前言2——学习方法总结课前预习，首先把新课的内容都要仔细地阅读一遍，通过阅读、分析、思考，了解教材的知识体系，重点、难点、范围和要求。对于物理概念和规律则要抓住其核心，以及与其它物理概念和规律的区别与联系，把教材中自己不懂的疑难问题记录下来。然后再纵观新课的内容，找出各知识点间的联系，掌握知识的脉络，绘出知识结构简图。同时还要阅读有关典型的例题并尝试解答，把解答书后习题作为阅读效果的检查。上课老师讲到自己预习时的不懂之处时，主动、格外注意听，力求当堂弄懂。同时可以对比老师的讲解以检查自己对教材理解的深度和广度，学习教师对疑难问题的分析过程和思维方法，也可以作进一步的质疑、析疑、提出自己的见解。学习过程中，通过对所学知识的回顾、对照预习笔记、听课笔记、作业、达标检测、教科书和参考书等材料加以补充、归纳，使所学的知识达到系统、完整和高度概括的水平。学习笔记要简明、易看、一目了然，做到定期按知识本身的体系加以归类，整理出总结性的学习笔记，以求知识系统化。把这些思考的成果及时保存下来，以后再复习时，就能迅速地回到自己曾经达到的高度。预习中，用书上的习题检查自己的预习效果，课后作业时多进行一题多解及分析最优解法练习。在章节复习中精选课外习题自我测验，及时反馈信息。要做好作业，首先要仔细审题，弄清题中叙述的物理过程，明确题中所给的条件和要求解决的问题；根据题中陈述的物理现象和过程对照所学物理知识选择解题所要用到的物理概念和规律；经过冷静的思考或分析推理，建立数学关系式；借助数学工具进行计算，求解时要将各物理量的单位统一到国际单位制中；最后还必须对答案进行验证讨论，以检查所用的规律是否正确，在运算中出现的各物理的单位是否一致，答案是否正确、符合实际，物理意义是否明确，运算进程是否严密，是否还有别的解法，通过验证答案、回顾解题过程，才能牢固地掌握知识，熟悉各种解题的思路和方法，提高解题能力。对学过的知识，做过的练习，如果不会归纳总结，就容易出现知识之间的割裂而形成孤立地、呆板地学习物理知识的倾向。其结果必然是物理内容一大片，定律、公式一大堆，但对具体过程分析不清，对公式中的物理量间的关系理解不深，不会纵观全局，前后联贯，灵活运用物理概念和物理规律去解决具体问题。因此，课后要及时的复习、总结。课后的复习除了每节课后的整理笔记、完成作业外，还要进行章节的单元复习。要经常通过对比、鉴别，弄清事物的本质、内在联系以及变化发展过程，并及时归纳总结以形成系统的知识。通过分析对比，归纳总结，便可以使知识前后贯通，纵横联系，并从物理量间的因果联系和发展变化中加深对物理概念和规律的理解。前言3——学习方法总结实验三验证力的平行四边形定则大一轮复习讲义第二章相互作用NEIRONGSUOYIN内容索引过好双基关研透命题点回扣基础知识训练基础题目细研考纲和真题分析突破命题点过好双基关基本实验要求1.实验原理互成角度的两个力F1、F2与另外一个力F′产生相同的效果，看F1、F2用平行四边形定则求出的合力F与F′在实验误差允许范围内是否相同.2.实验器材木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺、铅笔.3.实验步骤(1)用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的木板上.(2)用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.如图1甲所示.(3)用铅笔描下结点O的位置和两个细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数，利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F.(4)只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O，记下弹簧测力计的读数F′和细绳的方向，如图乙所示.(5)比较F′与用平行四边形定则求得的合力F，看它们在实验误差允许的范围内是否相同.图1规律方法总结1.正确使用弹簧测力计(1)将两只弹簧测力计调零后水平互钩对拉过程中，读数相同，可选；若不同，应另换或调校，直至相同为止.(2)使用时，读数应尽量大些，但不能超出范围.(3)被测力的方向应与轴线方向一致.(4)读数时应正对、平视刻度.2.注意事项(1)位置不变：在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同，是为了使合力的作用效果与两个分力共同作用效果相同，这是利用了等效替代的思想.高中物理学习技巧——高中物理与初中物理区别进入高中一年级学习，学生普遍感到物理难学，这是由于高中物理和初中物理区别，主要有以下几个方面：一、知识量增大。学科门类，高中与初中差不多，但高中的知识量比初中的大。二、理论性增强。这是最主要的特点。初中教材有些只要求初步了解，只作定性研究，而高中则要求深入理解，作定量研究，教材的抽象性和概括性大大加强。三、系统性增强。高中教材由于理论性增强，常以某些基础理论为纲，根据一定的逻辑，把基本概念、基本原理、基本方法联结起来。构成一个完整的知识体系。前后知识的关联是其一个表现。另外，知识结构的形成是另一个表现，因此高中教材知识结构化明显升级。四、综合性增强。学科间知识相互渗透，相互为用，加深了学习难度。如分析计算物理题，要具备数学的函数，解方程等知识技能。对于高中生来讲，物理绝对是非常难的一科，不少同学都花费了大量的精力仍然没有学好物理。高中物理怎么才能提高成绩，下面这些物理高效学习方法可以给大家一些指导。一、课堂上认真听课。学生一天中基本上都是在课堂上度过，如果课堂都无法做到认真听讲，这就相当于盖房子连砖都没有一样。对于高中物理的学习，最重要的是要聚精会神听课，全神贯注，不要开小差。课堂中学习的内容也都是物理学习的重点，只有认真听课，才能打好基础。二、做好课前预习。我们都知道笨鸟先飞的道理，由于我们基础差，物理学习一定要走在别人前头，建议基础差的同学课前一定要预习，这样与之相关的旧知识可以复习一下，新知识如果不懂可以标记出来课堂重点去听，这样可以带着问题去听课，由于已经自学过一遍，听课的时候更容易跟上老师讲课的进度，不会出现听不懂而失去信心不愿意听的现象。高中物理学习技巧——高中物理学习技巧对于高中生来讲，物理绝对是非常难的一科，不少同学都花费了大量的精力仍然没有学好物理。高中物理怎么才能提高成绩，下面这些物理高效学习方法可以给大家一些指导。三、课本先吃透，掌握基本知识点和定理。不少同学学习物理普遍存在课本都没掌握，甚至最基础的公式、定理都没记住，谈何灵活应用。同时课本上的物理知识不建议死记硬背，一定要理解记忆，特别是定理，要深入理解它的内涵、外延、推导、应用范围等，总结出各种知识点之间的联系，在头脑中形成知识网络。四、重视物理错题。对于每天出现的错题，课上老师重点讲解的错题及总结的错题，要及时的进行深入研究、并及时归类、总结，做到同样的错误不一错再错。高中物理学习技巧——高中物理学习技巧即基本概念要清楚，基本规律要熟悉，基本方法要熟练。1、基本概念，比如说速率，它有两个意思：一是表示速度的大小；二是表示路程与时间的比值（如在匀速圆周运动中），而速度是位移与时间的比值（指在匀速直线运动中）。2、基本规律，比如平均速度的计算公式有两个，经常用到V=s/t、V=(vo+vt)/2，前者是定义式，适用于任何情况，后者是导出式，只适用于做匀变速直线运动的情况。3、基本方法，比如学习物理时，可以总结出一些简练易记实用的推论或论断，如，沿着电场线的方向电势降低；同一根绳上张力相等；加速度为零时速度最大；洛仑兹力不做功等等。高中物理学习技巧——“三个基本”(2)角度合适：用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大，以60°～100°之间为宜.(3)在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内形变应尽量大一些.细绳套应适当长一些，便于确定力的方向.(4)统一标度：在同一次实验中，画力的图示选定的标度要相同，并且要恰当选定标度，使力的图示稍大一些.3.误差分析(1)误差来源：除弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差、作图误差等.(2)减小误差的办法：①实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度盘，要按有效数字位数要求和弹簧测力计的精度正确读数和记录.②作图时使用刻度尺，并借助于三角板，使表示两力的对边一定要平行.研透命题点例1

(2017·全国卷Ⅲ·22)某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，将画有坐标轴(横轴为x轴，纵轴为y轴，最小刻度表示1mm)的纸贴在水平桌面上，如图2(a)所示.将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点(位于图示部分之外)，另一端P位于y轴上的A点时，橡皮筋处于原长.(1)用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O，此时拉力F的大小可由测力计读出.测力计的示数如图(b)所示，F的大小为_____N.图24.0命题点一教材原型实验解析由题图(b)可知，F的大小为4.0N(2)撤去(1)中的拉力，橡皮筋P端回到A点；现使用两个测力计同时拉橡皮筋，再次将P端拉至O点.此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向，由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1＝4.2N和F2＝5.6N.①用5mm长度的线段表示1N的力，以O为作用点，在图(a)中画出力F1、F2的图示，然后按平行四边形定则画出它们的合力F合；答案

见解析图解析画出力F1、F2的图示，如图所示②F合的大小为________N，F合与拉力F的夹角的正切值为________.若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内，则该实验验证了力的平行四边形定则.4.0解析用刻度尺量出F合的线段长约为20mm，所以F合大小为4.0N，F合与拉力F的夹角的正切值为tanα＝0.05.0.05变式1

(2018·天津理综·9(2))某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，所用器材有：方木板一块，白纸，量程为5N的弹簧测力计两个，橡皮条(带两个较长的细绳套)，刻度尺，图钉(若干个).(1)具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的有_____.A.橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上B.重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同C.使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度D.用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计的拉力BC解析两绳套拉力的合力不一定沿角平分线，选项A错误；同一次实验，用一绳套拉橡皮条和用两绳套拉橡皮条结点O的位置相同，不同次实验结点O的位置可以不同，选项B正确；为减小摩擦和误差，施力方向沿测力计轴线，读数时视线正对测力计刻度，选项C正确；合力可以比分力大，也可以比分力小，选项D错误.(2)该小组的同学用同一套器材做了四次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置O、力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点，如下图所示.其中对于提高实验精度最有利的是解析为了提高实验精度，测力计读数应尽可能大一些，标注细线方向的两点离结点应尽可能远一些，标度应尽可能小一些.故选B.√变式2

(2018·河南省濮阳市一模)如图3甲所示为“验证力的平行四边形定则”的实验装置图，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳.(1)关于此实验，下列说法中正确的是________.A.同一次实验中，O点位置不允许变动B.实验中，只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置C.拉橡皮筋的细绳适当长些D.橡皮筋弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力要适当大些ACD图3(2)某同学已画出某次实验中两弹簧测力计拉力的示意图及两个拉力的合力F，如图乙所示，这个合力F是力F1和F2合力的________(填“理论值”或“实际值”)，如果用“

”作为标度，则该同学量出的F的值为__________________(结果保留3位有效数字).理论值15.0(14.5～15.5均可)实验拓展创新的两种方法以本实验为背景，以实验中操作的注意事项、误差来源设置题目，或通过改变实验条件、实验仪器设置题目.1.对实验原理的理解、实验方法的迁移(如图4)命题点二实验拓展创新图42.实验器材的改进(如图5)图5例2

(2018·湖北省黄冈市质检)某同学在家中找到两根一样的轻弹簧P和Q、装有水总质量m＝1kg的矿泉水瓶、刻度尺、量角器和细绳等器材，设计如下实验验证力的平行四边形定则，同时测出弹簧的劲度系数k.其操作如下：a.将弹簧P上端固定，让其自然下垂，用刻度尺测出此时弹簧P的长度L0＝12.50cm；图6b.将矿泉水瓶通过细绳连接在弹簧P下端，待矿泉水瓶静止后用刻度尺测出此时弹簧P的长度L1，如图6甲所示，则L1＝________cm；17.50解析由题图可读出L1＝17.50cm；c.在细绳和弹簧Q的挂钩上涂抹少许润滑油，将细绳搭在挂钩上，缓慢的拉起弹簧Q，使弹簧P偏离竖直方向夹角为60°，测出弹簧Q的长度为L2及其轴线与竖直方向夹角为θ，如图乙所示；(1)取重力加速度g＝10m/s2，则弹簧P的劲度系数k＝________；200N/m(2)若要验证力的平行四边形定则，L2和θ需满足的条件是L2＝_______cm，θ＝_____.17.5060°解析由平衡条件可知：FTPcos60°＋FTQcosθ＝mg；FTPsin60°＝FTQsinθ；由题意可知FTP＝mg；联立解得FTQ＝mg；θ＝60°，则L2＝L1＝17.50cm.变式3

某同学尝试用橡皮筋等器材验证力的平行四边形定则，他找到两条相同的橡皮筋(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与细绳连接，结点为O，细绳下挂一重物，两橡皮筋的另一端也都连有细绳.实验时，先将两条橡皮筋的一端的细绳固定在墙上的钉子A上，一条橡皮筋任其下垂，如图7甲所示；再将另一条橡皮筋的另一端的细绳固定在墙上的钉子B上，如图乙所示.图7(1)为完成实验，下述操作中必需的是________.A.两橡皮筋的另一端连接的细绳a、b长度要相同B.要测量橡皮筋的原长C.要测量图甲和图乙中橡皮筋的长度D.要记录图甲中结点O的位置及过结点O的竖直方向E.要记录图乙中结点O′的位置及过结点O′的竖直方向BCE解析首先应明白该实验的实验原理，即用橡皮筋的伸长量来表示弹力的大小，所以实验中一定要测橡皮筋的长度，而没必要关心细绳a、b的长度，选项B和C中的操作是需要的，为了确保力的合成的等效性，需要记录题图乙中结点O′的位置及过结点O′的竖直方向，选项E中的操作是必需的.(2)对该实验“两条相同的橡皮筋”的要求的理解正确的是________.A.橡皮筋的材料和原长相同即可B.橡皮筋的材料和粗细相同即可C.橡皮筋的材料、原长和粗细均要相同C解析为了能用橡皮筋的伸长量表示弹力大小，满足F＝kx，应让k值相同，即橡皮筋的材料、粗细、原长均要相同，选项C正确.变式4

(2018·华南师大附中三模)如图8所示，某小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解.A、B

为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负.A

连接质量不计的细绳，并可沿固定的圆弧形轨道移动.B

固定不动，通过光滑铰链连接一轻杆，将细绳连接在杆右端O

点构成支架，调整使得O

点位于圆弧形轨道的圆心处，保持杆沿水平方向.随后按如下步骤操作：①测量绳子与