2019版高考物理總復(fù)習(xí) 第二章 相互作用 2-4-2 實(shí)驗(yàn)三 驗(yàn)證力的平行四邊形定則課件.ppt

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實(shí)驗(yàn)三驗(yàn)證力的平行四邊形定則 01 02 03 04 實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)梳理 實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)梳理 實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)梳理 誤差分析1 誤差來源除彈簧測(cè)力計(jì)本身的誤差外 還有讀數(shù)誤差 作圖誤差等 2 減小誤差的力法 1 結(jié)點(diǎn)O 定位O點(diǎn)時(shí)要力求準(zhǔn)確 同一次實(shí)驗(yàn)中橡皮條拉長后的O點(diǎn)必須保持不變 2 拉力 用彈簧秤測(cè)拉力時(shí)要使拉力沿彈簧秤軸線方向 應(yīng)盡量使橡皮條 彈簧秤和細(xì)繩套位于與紙面平行的同一平面內(nèi) 兩個(gè)分力F1 F2間的夾角 不要太大或太小 3 作圖 在同一次實(shí)驗(yàn)中 選定的比例要相同 嚴(yán)格按力的圖示要求和幾何作圖法作出平行四邊形 求出合力 實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)梳理 注意事項(xiàng)操作不忘 三 二 一 用兩個(gè)彈簧秤拉橡皮條時(shí)的 三記錄 記錄兩彈簧秤示數(shù) 兩細(xì)繩方向和結(jié)點(diǎn)O的位置 用一個(gè)彈簧秤拉橡皮條時(shí)的 二記錄 記錄彈簧秤示數(shù)和細(xì)繩方向 一注意 結(jié)點(diǎn)O的位置必須在同一位置 等 實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破 熱點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn) 例1 某同學(xué)做 驗(yàn)證力的平行四邊形定則 的實(shí)驗(yàn)如圖1甲所示 其中A為固定橡皮條的圖釘 O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn) OB和OC為細(xì)繩 圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖 1 如果沒有操作失誤 圖乙中的F與F 兩力中 方向一定沿AO方向的是 2 本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是 A 理想實(shí)驗(yàn)法B 等效替代法C 控制變量法D 建立物理模型法 F B 實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破 3 實(shí)驗(yàn)時(shí) 主要的步驟是 A 在桌上放一塊方木板 在方木板上鋪一張白紙 用圖釘把白紙釘在方木板上 B 用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn) 在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩 細(xì)繩的另一端系著繩套 C 用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住繩套 互成角度地拉橡皮條 使橡皮條伸長 結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O 記錄下O點(diǎn)的位置 讀出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) D 按選好的標(biāo)度 用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F1和F2的圖示 并用平行四邊形定則求出合力F E 只用一只彈簧測(cè)力計(jì) 通過細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長 讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) 記下細(xì)繩的方向 按同一標(biāo)度作出這個(gè)力F 的圖示 F 比較F 和F的大小和方向 看它們是否相同 得出結(jié)論 上述步驟中 有重要遺漏的步驟的序號(hào)是 和 遺漏的內(nèi)容分別是 和 CE C中應(yīng)加上 記下兩條細(xì)繩的方向 E中應(yīng)說明 把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O 轉(zhuǎn)到解析 實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破 解析 1 由一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條至O點(diǎn)的拉力一定沿AO方向 而兩根彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條至O點(diǎn)的拉力 根據(jù)平行四邊形定則作出兩彈簧測(cè)力計(jì)拉力的合力 由于誤差的存在 不一定沿AO方向 故一定沿AO方向的是F 2 一個(gè)力的作用效果與兩個(gè)力的作用效果相同 它們的作用效果可以等效替代 故選項(xiàng)B正確 3 根據(jù) 驗(yàn)證力的平行四邊形定則 實(shí)驗(yàn)的操作規(guī)程可知 有重要遺漏的步驟的序號(hào)是C E 在C中未記下兩條細(xì)繩的方向 E中未說明是否把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O 答案 1 F 2 B 3 CE C中應(yīng)加上 記下兩條細(xì)繩的方向 E中應(yīng)說明 把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O 轉(zhuǎn)回原題 實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破 變式訓(xùn)練1 完成以下 驗(yàn)證力的平行四邊形定則 實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)主要步驟 1 如圖2甲 用兩只彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住細(xì)繩套 互成角度地拉橡皮條 使橡皮條伸長 記下結(jié)點(diǎn)O的位置 兩彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F1 F2以及兩細(xì)繩套的方向 2 如圖乙 用一只彈簧測(cè)力計(jì)鉤住細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到 記下細(xì)繩套的方向 如圖丙中的c 讀得彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F 3 如圖丙 按選定的標(biāo)度作出了F1 F2的圖示 請(qǐng)?jiān)趫D丙中 按同樣的標(biāo)度作出力F的圖示 按力的平行四邊形定則作出F1 F2的合力F 4 若F 與F 則平行四邊形定則得到驗(yàn)證 同一位置O 轉(zhuǎn)到解析 4 0N 在誤差范圍內(nèi)大小 方向相同 實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破 解析 2 如題圖乙 用一只彈簧測(cè)力計(jì)鉤住細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O 記下細(xì)繩套的方向 由圖示彈簧測(cè)力計(jì)可讀得彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F 4 0N 3 作出力F的圖示如圖所示 根據(jù)力的平行四邊形定則 作出F1 F2的合力F 如圖所示 4 若有F 與F在誤差范圍內(nèi)大小相等 方向相同 則平行四邊形定則得到驗(yàn)證 答案 2 同一位置O4 0N 3 見解析 4 在誤差范圍內(nèi)大小相等 方向相同 轉(zhuǎn)回原題 實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破 熱點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)拓展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)拓展創(chuàng)新的兩種方法以本實(shí)驗(yàn)為背景 以實(shí)驗(yàn)中操作的注意事項(xiàng) 誤差來源設(shè)置條件 或通過改變實(shí)驗(yàn)條件 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)置題目 1 對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解 實(shí)驗(yàn)方法的遷移2 實(shí)驗(yàn)器材的改進(jìn) 1 橡皮筋 替代彈簧測(cè)力計(jì) 2 鉤碼 替代彈簧測(cè)力計(jì) 實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破 例2 2018 昆明市教學(xué)質(zhì)量檢測(cè) 某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了一個(gè) 驗(yàn)證力的平行四邊形定則 的實(shí)驗(yàn) 裝置如圖3甲所示 在豎直放置的木板上部附近兩側(cè) 固定兩個(gè)力傳感器 同一高度放置兩個(gè)可以移動(dòng)的定滑輪 兩根細(xì)繩跨過定滑輪分別與兩力傳感器連接 在兩細(xì)繩連接的結(jié)點(diǎn)O下方懸掛鉤碼 力傳感器1 2的示數(shù)分別為F1 F2 調(diào)節(jié)兩個(gè)定滑輪的位置可以改變兩細(xì)繩間的夾角 實(shí)驗(yàn)中使用若干相同的鉤碼 每個(gè)鉤碼質(zhì)量均為100克 取g 9 8m s2 1 關(guān)于實(shí)驗(yàn) 下列說法正確的是 A 實(shí)驗(yàn)開始前 需要調(diào)節(jié)木板使其位于豎直平面內(nèi)B 每次實(shí)驗(yàn)都必須保證結(jié)點(diǎn)位于O點(diǎn)C 實(shí)驗(yàn)時(shí)需要記錄鉤碼數(shù)量 兩力傳感器的示數(shù)和三細(xì)繩的方向D 實(shí)驗(yàn)時(shí)還需要用一個(gè)力傳感器單獨(dú)測(cè)量懸掛于O點(diǎn)鉤碼的總重力 2 根據(jù)某次實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù) 該同學(xué)已經(jīng)按照力的圖示的要求畫出了F1 F2 請(qǐng)你作圖得到F1 F2的合力F 只作圖 不求大小 并寫出該合力不完全豎直的一種可能原因 轉(zhuǎn)到解析 AC 定滑輪有摩擦 木板未豎直放置等 回答出一項(xiàng)合理答案即可 實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破 解析 1 實(shí)驗(yàn)開始前 需要調(diào)節(jié)木板使其位于豎直平面內(nèi) 以保證鉤碼重力等于細(xì)線中的拉力 選項(xiàng)A正確 該裝置每次實(shí)驗(yàn)不需要保證結(jié)點(diǎn)位于O點(diǎn) 選項(xiàng)B錯(cuò)誤 實(shí)驗(yàn)時(shí)需要記錄鉤碼數(shù)量 兩力傳感器的示數(shù)和三細(xì)繩的方向 選項(xiàng)C正確 懸掛于O點(diǎn)鉤碼的總重力可以根據(jù)鉤碼的質(zhì)量得出 不需要力傳感器測(cè)量 選項(xiàng)D錯(cuò)誤 2 利用平行四邊形定則作出F1和F2的合力F 該合力方向不完全在豎直方向的可能原因是定滑輪有摩擦 木板未豎直放置等 答案 1 AC 2 如解析圖所示定滑輪有摩擦 木板未豎直放置等 回答出一項(xiàng)合理答案即可 轉(zhuǎn)回原題 實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破 變式訓(xùn)練2 某實(shí)驗(yàn)小組用一支彈簧測(cè)力計(jì)和一個(gè)量角器等器材驗(yàn)證力的平行四邊形定則 設(shè)計(jì)了如圖4所示的實(shí)驗(yàn)裝置 固定在豎直木板上的量角器的直邊水平 橡皮筋的一端固定于量角器的圓心O的正上方A處 另一端系繩套1和繩套2 主要實(shí)驗(yàn)步驟如下 1 彈簧測(cè)力計(jì)掛在繩套1上豎直向下拉橡皮筋 使橡皮筋的結(jié)點(diǎn)到達(dá)O點(diǎn)處 記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F 2 彈簧測(cè)力計(jì)掛在繩套1上 手拉著繩套2 緩慢拉橡皮筋 使橡皮筋的結(jié)點(diǎn)到達(dá)O處 此時(shí)繩套1沿0 方向 繩套2沿120 方向 記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F 3 根據(jù)力的平行四邊形定則計(jì)算繩套1的拉力為 4 比較 即可初步驗(yàn)證 5 只改變繩套2的方向 重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟 6 將繩套1由0 方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)到60 方向 同時(shí)繩套2由120 方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)到180 方向 此過程中保持橡皮筋的結(jié)點(diǎn)在O處不動(dòng) 保持繩套1和繩套2的夾角120 不變 關(guān)于繩套1的拉力大小的變化 下列結(jié)論正確的是 填選項(xiàng)前的序號(hào) A 逐漸增大B 先增大后減小C 逐漸減小D 先減小后增大 轉(zhuǎn)到解析 實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破 轉(zhuǎn)回原題 備選訓(xùn)練 備選訓(xùn)練 將橡皮筋的一端固定在A點(diǎn) 另一端拴上兩根細(xì)繩 每根細(xì)繩分別連著一個(gè)量程為5N 最小刻度為0 1N的彈簧測(cè)力計(jì) 沿著兩個(gè)不同的方向拉彈簧測(cè)力計(jì) 當(dāng)橡皮筋的活動(dòng)端拉到O點(diǎn)時(shí) 兩根細(xì)繩相互垂直 如左圖所示 這時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)可從圖中讀出 1 由圖可讀得兩個(gè)相互垂直的拉力的大小分別為 N和 N 2 在右圖所示的方格紙上按作圖法的要求畫出這兩個(gè)力及它們的合力 2 50 4 00 點(diǎn)擊放縮 單擊畫力的圖示 轉(zhuǎn)到解析 備選訓(xùn)練 轉(zhuǎn)回原題 解析 1 彈簧測(cè)力計(jì)的最小刻度為0 1N 讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀一位 所以讀數(shù)分別為2 50N和4 00N 2 取一個(gè)小方格的邊長表示0 50N 作出兩個(gè)力及它們的合力如圖所示 答案 1 2 504 00 2 見解析圖