《高考物理考綱專項復(fù)習(xí) 實驗(二)驗證力的平行四邊形定則課件》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考物理考綱專項復(fù)習(xí) 實驗(二)驗證力的平行四邊形定則課件(13頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、 一、實驗?zāi)康囊?、實驗?zāi)康?1.1.驗證力的平行四邊形定則驗證力的平行四邊形定則 2.2.掌握彈簧秤的構(gòu)造、調(diào)節(jié)方法和使用方法。掌握彈簧秤的構(gòu)造、調(diào)節(jié)方法和使用方法。 二、實驗原理二、實驗原理 如果兩個互成角度的共點力如果兩個互成角度的共點力F1、F2作用于橡皮筋的結(jié)點作用于橡皮筋的結(jié)點上,與只用一個力上,與只用一個力F作用于橡皮筋的結(jié)點上,所產(chǎn)生的效果作用于橡皮筋的結(jié)點上,所產(chǎn)生的效果相同相同(橡皮條在相同方向上伸長相同的長度橡皮條在相同方向上伸長相同的長度),那么,那么,F(xiàn)就是就是F1和和F2的合力。根據(jù)平行四邊形定則作出兩共點力的合力。根據(jù)平行四邊形定則作出兩共點力F1和和F2的的合力合
2、力F的圖示,應(yīng)與的圖示,應(yīng)與F等大同向。等大同向。 三、實驗器材三、實驗器材 方木板一塊、白紙、彈簧秤方木板一塊、白紙、彈簧秤(兩只兩只)、橡皮條、細繩套、橡皮條、細繩套(兩兩個個)、三角板、刻度尺、圖釘、三角板、刻度尺、圖釘(幾個幾個)。學(xué)案學(xué)案5 實驗實驗(二二) 驗證力的平行四邊形定則驗證力的平行四邊形定則 1.用圖釘把白紙釘在方木板上。用圖釘把白紙釘在方木板上。 2.把方木板平放在桌面上,用圖釘把橡皮條的一端固定在把方木板平放在桌面上,用圖釘把橡皮條的一端固定在A點,橡皮條點,橡皮條的另一端拴上兩個細繩套。的另一端拴上兩個細繩套。(固定點固定點A在紙面外在紙面外) 3.用兩只彈簧秤分別
3、鉤住細繩套,互成角度地用兩只彈簧秤分別鉤住細繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長,結(jié)點到達某一位置拉橡皮條,使橡皮條伸長,結(jié)點到達某一位置O。(如圖所示,位置如圖所示,位置O須處于紙面以內(nèi)須處于紙面以內(nèi)) 4.用鉛筆描下用鉛筆描下O的位置和兩細繩套的方向,并的位置和兩細繩套的方向,并記錄彈簧秤的讀數(shù)。記錄彈簧秤的讀數(shù)。 5.從力的作用點從力的作用點(位置位置O)沿著兩細繩套的方向沿著兩細繩套的方向畫直線,按選定的標度作出這兩只彈簧秤的拉力畫直線,按選定的標度作出這兩只彈簧秤的拉力F1和和F2的圖示,并用平行四邊形定則作出合力的圖示,并用平行四邊形定則作出合力F的圖示。的圖示。 6.只用一只彈
4、簧秤通過細繩套把橡皮條的結(jié)點拉到同樣的位置只用一只彈簧秤通過細繩套把橡皮條的結(jié)點拉到同樣的位置O,記,記下彈簧秤的讀數(shù)和細繩的方向。用刻度尺從下彈簧秤的讀數(shù)和細繩的方向。用刻度尺從O點按同樣標度沿記錄的方向點按同樣標度沿記錄的方向作出這只彈簧秤的拉力作出這只彈簧秤的拉力F的圖示。的圖示。 7.比較力比較力F的圖示與合力的圖示與合力F的圖示,看兩者是否等長、同向。的圖示,看兩者是否等長、同向。 8.改變兩個力改變兩個力F1和和F2的大小和夾角,再重復(fù)實驗兩次。的大小和夾角,再重復(fù)實驗兩次。 四、實驗步驟四、實驗步驟 五、注意事項五、注意事項 1.不要直接以橡皮條端點為結(jié)點,可拴一短細繩再連兩細繩
5、套,以三繩不要直接以橡皮條端點為結(jié)點,可拴一短細繩再連兩細繩套,以三繩交點為結(jié)點,使結(jié)點小些,便于準確地記錄結(jié)點交點為結(jié)點,使結(jié)點小些,便于準確地記錄結(jié)點O的位置。的位置。 2.不要用老化的橡皮條,檢查方法是用一個彈簧秤拉橡皮條,要反復(fù)做不要用老化的橡皮條,檢查方法是用一個彈簧秤拉橡皮條,要反復(fù)做幾次使橡皮條拉伸到相同的長度看彈簧秤讀數(shù)有無變化。幾次使橡皮條拉伸到相同的長度看彈簧秤讀數(shù)有無變化。 3.彈簧秤在使用前應(yīng)水平放置,然后檢查、校正零點。將兩彈簧秤互相彈簧秤在使用前應(yīng)水平放置,然后檢查、校正零點。將兩彈簧秤互相勾著水平拉伸,選擇兩只讀數(shù)完全一致的彈簧秤使用。勾著水平拉伸,選擇兩只讀數(shù)完
6、全一致的彈簧秤使用。 4.在同一次實驗中,使橡皮條拉長時結(jié)點在同一次實驗中,使橡皮條拉長時結(jié)點O的位置一定要相同。的位置一定要相同。 5.用兩只彈簧秤鉤住細繩套互成角度地拉橡皮條時,夾角不宜太大,也用兩只彈簧秤鉤住細繩套互成角度地拉橡皮條時,夾角不宜太大,也不宜太小,以不宜太小,以60100之間為宜。之間為宜。 6.讀數(shù)時應(yīng)注意使彈簧秤與木板平行,并使細繩套與彈簧秤的軸線在同讀數(shù)時應(yīng)注意使彈簧秤與木板平行,并使細繩套與彈簧秤的軸線在同一條直線上,避免彈簧秤的外殼與彈簧秤的限位孔之間有摩擦。讀數(shù)時眼一條直線上,避免彈簧秤的外殼與彈簧秤的限位孔之間有摩擦。讀數(shù)時眼睛要正視彈簧秤的刻度,在合力不超出
7、量程及在橡皮條彈性限度范圍內(nèi)的睛要正視彈簧秤的刻度,在合力不超出量程及在橡皮條彈性限度范圍內(nèi)的前提下,拉力的數(shù)值應(yīng)盡量大些。前提下,拉力的數(shù)值應(yīng)盡量大些。 7.細繩套應(yīng)適當長一些,便于確定力的方向,不要直接沿細繩套的方向細繩套應(yīng)適當長一些,便于確定力的方向,不要直接沿細繩套的方向畫直線,應(yīng)在細繩套末端用鉛筆畫一個點,取掉細繩套后,再將所標點與畫直線,應(yīng)在細繩套末端用鉛筆畫一個點,取掉細繩套后,再將所標點與O點連直線確定力的方向。點連直線確定力的方向。 8.在同一次實驗中,畫力的圖示所選定的標度要相同,并且要恰當選取在同一次實驗中,畫力的圖示所選定的標度要相同,并且要恰當選取標度,使所作力的圖示
8、稍大一些。標度,使所作力的圖示稍大一些。 六、誤差分析六、誤差分析 本實驗的誤差主要來自以下五個方面:本實驗的誤差主要來自以下五個方面: 1.用描點法記錄的拉力方向不夠準確;用描點法記錄的拉力方向不夠準確; 2.所作平行四邊形的對邊不嚴格平行;所作平行四邊形的對邊不嚴格平行; 3.拉橡皮條時,沒有做到橡皮條及兩細繩套平行于木板,使在紙上所描拉橡皮條時,沒有做到橡皮條及兩細繩套平行于木板,使在紙上所描下的拉力方向并不是拉力的真實方向;下的拉力方向并不是拉力的真實方向; 4.沒有校準彈簧秤的零點,兩只彈簧秤的刻度不準確;沒有校準彈簧秤的零點,兩只彈簧秤的刻度不準確; 5.彈簧的拉桿與限位孔有摩擦,
9、使彈簧秤讀數(shù)并不能真實地表示細繩中彈簧的拉桿與限位孔有摩擦,使彈簧秤讀數(shù)并不能真實地表示細繩中拉力的大小。拉力的大小。 彈簧秤的選取方法是:將兩只彈簧秤調(diào)零后,互勾水平對拉,若兩彈簧秤的選取方法是:將兩只彈簧秤調(diào)零后,互勾水平對拉,若兩只彈簧秤在對拉的過程中,讀數(shù)相同,則可選用,若讀數(shù)不同,應(yīng)另換,只彈簧秤在對拉的過程中,讀數(shù)相同,則可選用,若讀數(shù)不同,應(yīng)另換,直到相同為止。彈簧秤不能在超出它的測量范圍的情況下使用。使用直到相同為止。彈簧秤不能在超出它的測量范圍的情況下使用。使用前要檢查指針是否指在零刻度線,否則應(yīng)校正零位。讀數(shù)時應(yīng)正對、平前要檢查指針是否指在零刻度線,否則應(yīng)校正零位。讀數(shù)時應(yīng)
10、正對、平視刻度。視刻度??键c考點1 1實驗方法、步驟的考查實驗方法、步驟的考查【例例1】某同學(xué)做某同學(xué)做“驗證力的平行四邊形定則驗證力的平行四邊形定則”實驗時,主要步驟是:實驗時,主要步驟是: A.在桌面上放一塊方木板,在方木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘在桌面上放一塊方木板,在方木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘 在方木板上。在方木板上。 B.用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點,在橡皮條的另一端拴上點,在橡皮條的另一端拴上 兩條細繩,細繩的另一端系著繩套。兩條細繩,細繩的另一端系著繩套。 C.用兩個彈簧測力計分別勾住繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條用兩個彈簧
11、測力計分別勾住繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條 伸長,結(jié)點到達某一位置伸長,結(jié)點到達某一位置O。記錄下。記錄下O點的位置,讀出兩個彈簧測點的位置,讀出兩個彈簧測 力計的示數(shù)。力計的示數(shù)。 D.按選好的標度,用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測力計的拉力按選好的標度,用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測力計的拉力F1和和 F2的圖示,并用平行四邊形定則求出合力的圖示,并用平行四邊形定則求出合力F。 E.只用一個彈簧測力計,通過細繩套拉橡皮條使其伸長,讀出彈簧只用一個彈簧測力計,通過細繩套拉橡皮條使其伸長,讀出彈簧 測力計的示數(shù),記下細繩的方向,按同一標度作出這個力測力計的示數(shù),記下細繩的方向,按同一標度作出這
12、個力F的的 圖示。圖示。 F.比較比較F和和F的大小和方向,看它們是否相同,得出結(jié)論。的大小和方向,看它們是否相同,得出結(jié)論。 上述步驟中:上述步驟中:(1)有重要遺漏的步驟的序號是有重要遺漏的步驟的序號是_和和_;(2)遺遺 漏的內(nèi)容分別是漏的內(nèi)容分別是_和和 _。 【解析解析】據(jù)驗證平行四邊形定則的操作規(guī)程可知,據(jù)驗證平行四邊形定則的操作規(guī)程可知,有重要遺漏的步驟的序號是有重要遺漏的步驟的序號是C、E。在。在C中未記下兩條中未記下兩條細繩的方向。細繩的方向。E中未說明是否把橡皮條的結(jié)點拉到了同中未說明是否把橡皮條的結(jié)點拉到了同一位置一位置O。CE記下兩條繩的方向記下兩條繩的方向把橡皮條的結(jié)
13、點拉到同一位置把橡皮條的結(jié)點拉到同一位置O O 1在在“驗證力的平行四邊形定則驗證力的平行四邊形定則”實驗中,需要將橡實驗中,需要將橡皮條的一端固定在水平木板上,另一端系皮條的一端固定在水平木板上,另一端系上兩根細繩上兩根細繩(如圖所示如圖所示)。實驗中需用。實驗中需用兩個彈簧秤分別鉤住繩套,并互成角度地兩個彈簧秤分別鉤住繩套,并互成角度地拉橡皮條。某同學(xué)認為在此過程中必須注拉橡皮條。某同學(xué)認為在此過程中必須注意以下幾項:意以下幾項:A.兩根細繩必須等長兩根細繩必須等長B.橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上C.在使用彈簧秤時,要注意使彈簧秤與木板平行在
14、使用彈簧秤時,要注意使彈簧秤與木板平行其中正確的是其中正確的是_。(填入相應(yīng)的字母填入相應(yīng)的字母)C【例例2】在探究求合力的方法時,先將橡皮條的一端固定在水在探究求合力的方法時,先將橡皮條的一端固定在水平木板上,另一端系上帶有繩套的兩根細繩。實驗時,需要兩平木板上,另一端系上帶有繩套的兩根細繩。實驗時,需要兩次拉伸橡皮條,一次是通過兩細繩用兩個彈簧秤互成角度地拉次拉伸橡皮條,一次是通過兩細繩用兩個彈簧秤互成角度地拉橡皮條,另一次是用一個彈簧秤通過細繩拉橡皮條。橡皮條,另一次是用一個彈簧秤通過細繩拉橡皮條。 (1)實驗對兩次拉伸橡皮條的要求中,下列哪些說法正確實驗對兩次拉伸橡皮條的要求中,下列哪
15、些說法正確 的是的是_(填字母代號填字母代號)。 A.將橡皮條拉伸相同長度即可將橡皮條拉伸相同長度即可 B.將橡皮條沿相同方向拉到相同長度將橡皮條沿相同方向拉到相同長度 C.將彈簧秤都拉伸到相同刻度將彈簧秤都拉伸到相同刻度 D.將橡皮條和繩的結(jié)點拉到相同位置將橡皮條和繩的結(jié)點拉到相同位置考點考點2 2 實驗原理、誤差的分析實驗原理、誤差的分析B D(2)同學(xué)們在操作過程中有如下議論,其中對減小實驗誤差同學(xué)們在操作過程中有如下議論,其中對減小實驗誤差 有益的說法是有益的說法是_(填字母代號填字母代號)。 A.兩細繩必須等長兩細繩必須等長 B.彈簧秤、細繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行彈簧秤、細繩、橡皮條
16、都應(yīng)與木板平行 C.用兩彈簧秤同時拉細繩時兩彈簧秤示數(shù)之差應(yīng)盡可能大用兩彈簧秤同時拉細繩時兩彈簧秤示數(shù)之差應(yīng)盡可能大 D.拉橡皮條的細繩要長些,標記同一細繩方向的兩點要遠些拉橡皮條的細繩要長些,標記同一細繩方向的兩點要遠些 【解析解析】(1)實驗對兩次拉伸橡皮條的要求是兩次拉伸橡實驗對兩次拉伸橡皮條的要求是兩次拉伸橡皮條的作用效果要相同,故選項皮條的作用效果要相同,故選項B、D正確。正確。 (2)要減小實驗誤差,彈簧秤、細繩、橡皮條都必須與要減小實驗誤差,彈簧秤、細繩、橡皮條都必須與木板平行。用兩彈簧秤同時拉細繩時,彈簧秤的示數(shù)之差適木板平行。用兩彈簧秤同時拉細繩時,彈簧秤的示數(shù)之差適當大些即
17、可,拉橡皮條的細繩要長些,標記同一細繩方向的當大些即可,拉橡皮條的細繩要長些,標記同一細繩方向的兩點要遠些,故兩點要遠些,故B、D正確。正確。BD 2做做“驗證平行四邊形定則驗證平行四邊形定則”的實驗,在水平放的實驗,在水平放置的木板上鋪一張白紙,把橡皮條的一端置的木板上鋪一張白紙,把橡皮條的一端固定在板的固定在板的A點,橡皮條的另一端拴上兩點,橡皮條的另一端拴上兩細繩套,如圖所示,兩個彈簧測力計細繩套,如圖所示,兩個彈簧測力計分別鉤住細繩套,互成角度地拉橡皮條使分別鉤住細繩套,互成角度地拉橡皮條使之伸長,到達某一位置之伸長,到達某一位置O時需記時需記下下_、_,描下,描下_,再用一個彈簧測力
18、計鉤住細繩套把橡皮條拉長,使結(jié)點到達再用一個彈簧測力計鉤住細繩套把橡皮條拉長,使結(jié)點到達位置位置_,再記下,再記下_。兩彈簧測力計的讀數(shù)兩彈簧測力計的讀數(shù) 兩細繩的方向兩細繩的方向結(jié)點位置結(jié)點位置OO彈簧測力計的讀數(shù)和細繩的方向彈簧測力計的讀數(shù)和細繩的方向考點考點3 3 實驗數(shù)據(jù)的處理實驗數(shù)據(jù)的處理【例例3】將橡皮條的一端固定在將橡皮條的一端固定在A點,另點,另 一端拴上兩根細繩,每根細繩分別連一端拴上兩根細繩,每根細繩分別連 著一個量程為著一個量程為5 N、最小刻度為、最小刻度為0.1 N 的彈簧測力計,當橡皮條的活動端拉的彈簧測力計,當橡皮條的活動端拉 到到O點時,兩根細繩相互垂直,如圖點
19、時,兩根細繩相互垂直,如圖 所示,這時彈簧測力計的讀數(shù)可從圖所示,這時彈簧測力計的讀數(shù)可從圖 中讀出。中讀出。 (1)由圖中可讀得兩個相互垂直拉力的大小分別是由圖中可讀得兩個相互垂直拉力的大小分別是_N 和和_N。(只需讀到只需讀到0.1N) (2)在本題的方格紙上按作圖法的要求,畫出這兩個力及在本題的方格紙上按作圖法的要求,畫出這兩個力及 它們的合力。它們的合力。 【解析解析】讀彈簧秤示數(shù)時,應(yīng)注意首先讀彈簧秤示數(shù)時,應(yīng)注意首先找零刻度,尤其是豎直放置的那個彈簧秤,找零刻度,尤其是豎直放置的那個彈簧秤,它的彈簧是倒置的,它的讀數(shù)是它的彈簧是倒置的,它的讀數(shù)是2.5N(而不而不是是3.5 N)
20、,水平放置的彈簧秤讀數(shù)是,水平放置的彈簧秤讀數(shù)是4.0 N,用方格紙上八個方格長表示。用方格紙上八個方格長表示。 注意彈簧測力計的最小刻度和量程,按題目要求或有效注意彈簧測力計的最小刻度和量程,按題目要求或有效數(shù)字規(guī)則進行讀數(shù),才能得到正確的測量結(jié)果;認真作圖是數(shù)字規(guī)則進行讀數(shù),才能得到正確的測量結(jié)果;認真作圖是得到正確結(jié)果的保證,應(yīng)恰當選取合適的標度。得到正確結(jié)果的保證,應(yīng)恰當選取合適的標度?!敬鸢复鸢浮?1)2.5 4.0 (2)如圖所示如圖所示 3如圖所示,將橡皮條的一端固定在如圖所示,將橡皮條的一端固定在C點,另一端通點,另一端通過細繩與兩彈簧測力計相連,用過細繩與兩彈簧測力計相連,用
21、A,B兩彈簧測力兩彈簧測力計拉橡皮條,使其伸長到計拉橡皮條,使其伸長到O點點( + /2)。現(xiàn)保持?,F(xiàn)保持A的讀數(shù)不變,而使夾角的讀數(shù)不變,而使夾角 減小,適當調(diào)整彈簧測力減小,適當調(diào)整彈簧測力計計B的拉力大小和方向,可使的拉力大小和方向,可使O點保持不變,這時:點保持不變,這時:(1)B的示數(shù)應(yīng)是的示數(shù)應(yīng)是( ) A.一定變大一定變大 B.一定不變一定不變 C.一定變小一定變小 D.變大、不變、變小均有可能變大、不變、變小均有可能(2)夾角夾角 的變化應(yīng)是的變化應(yīng)是( ) A.一定變大一定變大 B.一定不變一定不變 C.一定變小一定變小 D.變大、不變、變小均有可能變大、不變、變小均有可能CC