2014届高三物理一轮精品复习课件：2.5实验三 验证力的平行四边形定则(鲁科版必修1)

基本实验要求实验热点聚焦拓展创新实验随堂基础演练第5讲实验三验证力的平行四边形定则基本实验要求实验热点聚焦拓展创新实验随堂基础演练基本实验要求实验热点聚焦拓展创新实验随堂基础演练误差分析本实验的误差除弹簧测力计本身的误差外，还主要来源于以下两个方面：1．读数误差减小读数误差的方法：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：作图时两力的对边一定要平行，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．基本实验要求实验热点聚焦拓展创新实验随堂基础演练注意事项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°～120°之间为宜．3．尽量减少误差(1)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．(2)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.基本实验要求实验热点聚焦拓展创新实验随堂基础演练热点对实验原理及实验过程的考查【典例1】在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，先用一个弹簧秤拉橡皮条的另一端到某一点并记下该点的位置；再将橡皮条的另一端系两根细绳，细绳的另一端都有绳套，用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条．基本实验要求实验热点聚焦拓展创新实验随堂基础演练(1)某同学认为在此过程中必须注意以下几项：A．两根细绳必须等长B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行D．在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等E．在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置其中正确的是________(填入相应的字母)．基本实验要求实验热点聚焦拓展创新实验随堂基础演练(2)“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图2-5-1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结果画出的力的示意图．图2-5-1基本实验要求实验热点聚焦拓展创新实验随堂基础演练①图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是____．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(3)某同学在坐标纸上画出了如图2-5-2所示的两个已知力F1和F2，图中小正方形的边长表示2N，两力的合力用F表示，F1、F2与F的夹角分别为θ1和θ2，关于F1、F2与F、θ1和θ2关系正确的有________．图2-5-2基本实验要求实验热点聚焦拓展创新实验随堂基础演练A．F1＝4NB．F＝12NC．θ1＝45°D．θ1θ2解析(1)两细绳套不要太短，但是不一定要等长，选项A错误；橡皮条与两绳夹角的平分线是否在同一直线上，由两分力的大小和方向决定，选项B错误；用弹簧秤拉细绳套时，弹簧秤与木板平面必须平行，选项C正确；验证力的平行四边形定则实验中，测量分力大小的两个弹簧秤的读数不一定要相等，选项D错误；在同一次实验中，需要保持F1和F2的作用效果与合力F的作用效果相同，即拉到同一位置，所以选项E正确，答案为C、E.基本实验要求实验热点聚焦拓展创新实验随堂基础演练(2)F′是利用一个弹簧秤将橡皮条拉到结点O位置的力，F是利用平行四边形定则作出的与F′作用效果相同的两个分力F1和F2的合力，所以沿AO方向的力一定是F′.本实验中，需要保证单个拉力的作用效果与两个拉力的作用效果相同，即采用了等效替代法．(3)以F1和F2为邻边作平行四边形，如图所示，其对角线表示合力F，由图可知，F1＝42N，F＝12N，θ1＝45°，θ1θ2，所以选项B、C正确．答案(1)CE(2)①F′②B(3)BC基本实验要求实验热点聚焦拓展创新实验随堂基础演练1．实验过程应注意(1)结点O①定位O点时要力求准确．②同一次实验中橡皮条拉长后的O点必须保持不变．(2)拉力①用弹簧秤测拉力时要使拉力沿弹簧秤轴线方向．②应尽量使橡皮条、弹簧秤和细绳套位于与纸面平行的同一平面内．③两个分力F1、F2间的夹角θ不要太大或太小．(3)作图①在同一次实验中，选定的比例要相同．②严格按力的图示要求和几何作图法作出平行四边形，求出合力．基本实验要求实验热点聚焦拓展创新实验随堂基础演练2．操作不忘“三”“二”“一”用两个弹簧秤拉橡皮条时的“三记录”(记录两弹簧秤示数、两细绳方向和结点O的位置)，用一个弹簧秤拉橡皮条时的“二记录”(记录弹簧秤示数和细绳方向)及“一注意”(结点O的位置必须在同一位置)等．基本实验要求实验热点聚焦拓展创新实验随堂基础演练【变式跟踪1】(2013·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2-5-3所示．这时弹簧测力计的读数可从图中读出．图2-5-3图2-5-4基本实验要求实验热点聚焦拓展创新实验随堂基础演练(1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为______N和______N.(2)在如图2-5-4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．解析(1)弹簧测力计的最小刻度为0.1N，读数时应估读一位，所以读数分别为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．答案(1)2.504.00(2)见解析图基本实验要求实验热点聚焦拓展创新实验随堂基础演练【典例2】(2011·江苏卷，10)某同学用如图2-5-5所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向．(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为________N.图2-5-5基本实验要求实验热点聚焦拓展创新实验随堂基础演练(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．基本实验要求实验热点聚焦拓展创新实验随堂基础演练解析(1)由题图知，弹簧测力计A的最小刻度值为0.2N，读数为3.6N.(2)验证力的平行四边形定则，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．基本实验要求实验热点聚焦拓展创新实验随堂基础演练答案(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更换成较大量程的弹簧测力计、改变弹簧测力计B拉力的方向等)．基本实验要求实验热点聚焦拓展创新实验随堂基础演练【变式跟踪2】有同学利用如图2-5-6所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2和F3，回答下列问题：图2-5-6基本实验要求实验热点聚焦拓展创新实验随堂基础演练(1)改变钩码个数，实验能完成的是()．A．钩码的个数N1＝N2＝2，N3＝4B．钩码的个数N1＝N3＝3，N2＝4C．钩码的个数N1＝N2＝N3＝4D．钩码的个数N1＝3，N2＝4，N3＝5(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是()．A．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向B．量出OA、OB、OC三段绳子的长度C．用量角器量出三段绳子之间的夹角D．用天平测出钩码的质量基本实验要求实验热点聚焦拓展创新实验随堂基础演练(3)在作图时，你认为图2-5-7中________是正确的．(填“甲”或“乙”)图2-5-7解析(1)实验中的分力与合力的关系必须满足：|F1－F2|≤F3≤F1＋F2，因此B、C、D选项是可以的．(2)A(3)甲实验中F3是竖直向下的．答案(1)BCD(2)A(3)甲基本实验要求实验热点聚焦拓展创新实验随堂基础演练预测高考命题视角以本实验为背景，通过改变实验条件、实验仪器设置题目，不脱离教材而又不拘泥教材，体现拓展性、开放性、探究性等特点．视角1考查对实验原理的理解、实验方法的迁移(如典例2及变式跟踪2)基本实验要求实验热点聚焦拓展创新实验随堂基础演练视角2实验器材的改进①用橡皮筋――→替代弹簧秤三个相同的橡皮筋，可将三个橡皮筋系于一点，互成角度地将它们拉长，记下各自的拉力方向，伸长后的长度，并测出原长，根据伸长量确定三个拉力的大小关系，再结合力的图示作图验证平行四边形定则．②使用力的传感器——用力传感器确定各力的大小，同时确定细绳中拉力的方向，再结合力的图示作图验证平行四边形定则．基本实验要求实验热点聚焦拓展创新实验随堂基础演练见Word版活页训练