高考物理一轮复习第二章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一、实验原理与实验操作二、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.

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.三、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，要按有效数字和弹簧测力计的精度正确读数和记录.(2)作图时用刻度尺借助于三角板，使表示两力的对边一定要平行.考点1实验原理与操作

【典题1】(2023

年广东广州月考)小广同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验.其中A端用图钉固定橡皮筋，P为橡皮条与细绳的结点，实验中，第一次用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮筋，第二次用一个弹簧测力计拉橡皮筋.图S3-1图S3-2

(1)小广根据某次实验记录数据，画出力的示意图如图S3-2所示，图____(填“A”或“B”)是小广同学实验后画出的正确力的示意图.(2)下列措施可以减小实验误差的是______.A.橡皮筋应与两绳套夹角的平分线在同一直线上B.两个分力F1、F2的方向要垂直C.两根细绳必须等长D.用两个弹簧测力计拉橡皮筋时，弹簧测力计尽量与木板平行E.拉橡皮筋的细绳要适当长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些(3)从图S3-1中可读得B端弹簧测力计的示数为________N.

解析：(1)实际合力F′(后来用一根弹簧测力计将橡皮条下端拉到O点)肯定沿AO方向的，理论合力F是根据平行四边形作出来的，不一定沿AO方向，所以A图是小广同学实验后画出的正确力的图示.

(2)两弹簧测力计大小可以不同，夹角可以垂直也可以不垂直，所以橡皮条不一定与两绳套夹角的平分线在同一直线上，AB错误.两根细绳的作用是方便用来记录两分力的方向的，不一定要求等长，故C错误.实验要记录弹簧测力计在平行于木板方向的读数和拉力方向，所以弹簧测力计要与木板平行；记录分力方向是根据两点的连线作出的，为了减小作图误差，所以拉橡皮条的细绳要适当长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些，DE正确. (3)由图知弹簧测力计的最小分度值为0.2N，所以可读出弹簧测力计B的示数为3.8N.

答案：(1)A(2)DE(3)3.8考点2实验数据处理与误差分析

【典题2】(2023

年广东佛山月考)某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，将白纸固定在水平放置的木板上，橡皮筋的A端用图钉固定在木板上，B端系上两根带有绳套的细绳.图S3-3

(1)如图S3-3甲所示，用两个弹簧测力计通过细绳沿平行木板的不同方向同时拉橡皮筋，将橡皮筋的B端拉至某点O，描下__________和____________，并记下两个拉力的大小分别为F1＝______N和F2＝2.00N.

(2)如图乙，撤去(1)中的拉力，现只用一个弹簧测力计通过细绳沿平行木板的方向拉橡皮筋，并再次将B端拉至O点.再次将B端拉至O点的目的是____________________________________；记下细绳的方向，并读出拉力的大小为F＝2.20N.

(3)如图丙，某同学以O点为作用点，用图示标度画出了力F的图示，请你画出力F1、F2的图示并按平行四边形定则画出它们的合力F合.(4)比较F合与F的关系，是否能够验证力的平行四边形定则？答案：(1)O点位置两细绳的方向1.80(2)使该拉力单独作用跟F1、F2

同作用效果相同(3)如图D20所示.图D20(4)在误差允许的范围内，F合与F的大小相等、方向近似相同，能够验证力的平行四边形定则.1.对实验原理的理解、实验方法的迁移.甲乙图S3-42.实验器材的改进.(1)橡皮筋(2)钩码

弹簧测力计弹簧测力计图S3-5

【典题3】如图S3-6所示的实验装置可以用来验证力的平行四边形定则，带有滑轮的方木板竖直放置，为了便于调节绳子拉力的方向，滑轮可以安放在木板上的多个位置：图S3-6(1)请把下面的实验步骤补写完整：①三段绳子各自悬挂一定数目的等质量钩码，调整滑轮在木板上的位置，使得系统静止不动；

②把一张画有等间距同心圆的厚纸，紧贴木板放置在绳子与木板之间，使得圆心位于绳子结点O处，有足够多等间距同心圆作为画图助手，这样做为的是方便作出力的图示.你认为本实验有必要测量钩码所受的重力大小吗？答_____(填“有”或“没有”，不必说明理由)；③记录三段绳子悬挂的钩码个数以及三段绳子的方向；④根据记录的数据，作出三段绳子上的拉力FA、FB、FC

的图示；

⑤以表示FA、FB

的线段为邻边，画出平行四边形，如果平行四边形的对角线所表示的力与FC

近似________，则在实验误差允许的范围内验证了力的平行四形定则.

(2)在图中A、B、C三段绳子上分别悬挂了4、5、6个钩码而静止不动，图中OA、OB两段绳子与竖直方向的夹角分别为α、β，

解析：(1)②每个钩码的重量相同，可以通过钩码的个数表示力的大小，没有必要测量钩码所受的重