重慶市萬州區(qū)龍寶中學高考物理總復習 第2章 第5講 實驗三 驗證力的平行四邊形定則課件

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1、第第5 5講講 實驗三驗證力的平行四邊形定則實驗三驗證力的平行四邊形定則必修一必修一第二章第二章相互作用相互作用 1.實驗目的、原理、器材、步驟實驗目的、原理、器材、步驟拓展拓展創(chuàng)新創(chuàng)新實驗實驗抓住抓住二個二個要求要求備選視頻展臺備選視頻展臺 2.誤差分析誤差分析 注意事項注意事項 1.對實驗原理及實驗過程的考查對實驗原理及實驗過程的考查 2.創(chuàng)新設計實驗創(chuàng)新設計實驗聚焦聚焦一個一個熱點熱點 隨堂隨堂基礎演練基礎演練第第5講講驗證驗證力的平行力的平行四邊形定則四邊形定則顯示顯示/隱藏隱藏 第二第二章章 相互作用相互作用 備選多媒體展臺備選多媒體展臺 1.桌面微小形變的觀察桌面微小形變的觀察 2

2、.小桌微小形變演示實驗小桌微小形變演示實驗 3.彈簧的形變與彈力彈簧的形變與彈力 4.靜摩擦力與滑動摩擦力靜摩擦力與滑動摩擦力 5.人走路時所受靜摩擦力的分析人走路時所受靜摩擦力的分析 6.騎自行車時靜摩擦力的分析騎自行車時靜摩擦力的分析 7.力的合成實驗演示力的合成實驗演示 8.力的合成實驗模擬力的合成實驗模擬 9.合力與兩個分力變化關系的演示合力與兩個分力變化關系的演示 10.共點力的概念共點力的概念 11.兩共點力的合成兩共點力的合成 12.驗證驗證“平行四邊形定則平行四邊形定則” 13.力的分解（二繩掛重物）力的分解（二繩掛重物） 14.力的分解力的分解(斜拉放在水平面上的斜拉放在水平

3、面上的物體物體) 15.力的分解（三角架掛重物）力的分解（三角架掛重物） 16.力的分解（物體置于斜面上）力的分解（物體置于斜面上） 17.矢量求和的三角形法則矢量求和的三角形法則 18.矢量差的判斷矢量差的判斷 01抓住二個要求抓住二個要求實驗實驗三三 驗證力的平行四邊形定則驗證力的平行四邊形定則 01抓住二個要求抓住二個要求本實驗的誤差除彈簧測力計本身的誤差外，還主要來源于以下兩本實驗的誤差除彈簧測力計本身的誤差外，還主要來源于以下兩個方面：個方面：1讀數(shù)誤差讀數(shù)誤差減小讀數(shù)誤差的方法：彈簧測力計數(shù)據(jù)在允許的情況下，盡量大減小讀數(shù)誤差的方法：彈簧測力計數(shù)據(jù)在允許的情況下，盡量大一些讀數(shù)時眼

4、睛一定要正視，要按有效數(shù)字正確讀數(shù)和記錄一些讀數(shù)時眼睛一定要正視，要按有效數(shù)字正確讀數(shù)和記錄2作圖誤差作圖誤差減小作圖誤差的方法：作圖時兩力的對邊一定要平減小作圖誤差的方法：作圖時兩力的對邊一定要平行，兩個分力行，兩個分力F1、F2間的夾角越大，用平行四邊形作出的合力間的夾角越大，用平行四邊形作出的合力F的的誤差誤差F就越大，所以實驗中不要把就越大，所以實驗中不要把F1、F2間的夾角取得太大間的夾角取得太大 01抓住二個要求抓住二個要求【誤差分析誤差分析 】 01抓住二個要求抓住二個要求【注意事項注意事項 】 1位置不變位置不變：在同一次實驗中，使橡皮條拉長時結點的位置一：在同一次實驗中，使橡

5、皮條拉長時結點的位置一定要相同定要相同2角度合適角度合適：用兩個彈簧測力計鉤住細繩套互成角度地拉橡皮：用兩個彈簧測力計鉤住細繩套互成角度地拉橡皮條時，其夾角不宜太小，也不宜太大，以條時，其夾角不宜太小，也不宜太大，以60100之間之間為宜為宜3盡量減少誤差盡量減少誤差 (1)在合力不超出量程及在橡皮條彈性限度內形變應盡量大在合力不超出量程及在橡皮條彈性限度內形變應盡量大一些一些 (2)細繩套應適當長一些，便于確定力的方向細繩套應適當長一些，便于確定力的方向4統(tǒng)一標度統(tǒng)一標度：在同一次實驗中，畫力的圖示選定的標度要相同，：在同一次實驗中，畫力的圖示選定的標度要相同，并且要恰當選定標度，使力的圖示

6、稍大一些并且要恰當選定標度，使力的圖示稍大一些. 【典例典例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，需要將橡皮實驗中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，先用一個彈簧秤拉橡皮條的另一端條的一端固定在水平木板上，先用一個彈簧秤拉橡皮條的另一端到某一點并記下該點的位置；再將橡皮條的另一端系兩根細繩，到某一點并記下該點的位置；再將橡皮條的另一端系兩根細繩，細繩的另一端都有繩套，用兩個彈簧秤分別勾住繩套，并互成角細繩的另一端都有繩套，用兩個彈簧秤分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條度地拉橡皮條(1)某同學認為在此過程中必須注意以下幾項：某同學認為在此過程中必須注意以下幾項：A.

7、兩根細繩必須等長兩根細繩必須等長B.橡皮條應與兩繩夾角的平分線在同一直線上橡皮條應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面平行在使用彈簧秤時要注意使彈簧秤與木板平面平行D.在用兩個彈簧秤同時拉細繩時要注意使兩個彈簧秤的讀數(shù)相等在用兩個彈簧秤同時拉細繩時要注意使兩個彈簧秤的讀數(shù)相等E.在用兩個彈簧秤同時拉細繩時必須將橡皮條的另一端拉到用一在用兩個彈簧秤同時拉細繩時必須將橡皮條的另一端拉到用一個彈簧秤拉時記下的位置個彈簧秤拉時記下的位置其中正確的是其中正確的是_(填入相應的字母填入相應的字母) 02聚焦一個熱點聚焦一個熱點熱點熱點 對實驗原理及實驗過程的考查對實驗原

8、理及實驗過程的考查 CE 審題視角審題視角結合實驗結合實驗過程及注過程及注意點分析意點分析.02聚焦一個熱點聚焦一個熱點(2)“)“驗證力的平行四邊形定則驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖甲所示，其中的實驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細繩的結點，為橡皮條與細繩的結點，OB和和OC為細為細繩圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結果畫出的力的示意圖繩圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結果畫出的力的示意圖圖乙中的圖乙中的F與與F兩力中，方向一定沿兩力中，方向一定沿AO方向的是方向的是_本實驗采用的科學方法是本實驗采用的科學方法是_A理想實驗法理想實驗法B等效替代法等效替代法C

9、控制變量法控制變量法D建立物理模型法建立物理模型法 FB 02聚焦一個熱點聚焦一個熱點BC(3)某同學在坐標紙上畫出了如圖所示的兩個已知力某同學在坐標紙上畫出了如圖所示的兩個已知力F1和和F2，圖，圖中小正方形的邊長表示中小正方形的邊長表示2 N，兩力的合力用，兩力的合力用F表示，表示，F(xiàn)1、F2與與F的夾角分別為的夾角分別為1和和2，關于，關于F1、F2與與F、1和和2關系正確的有關系正確的有_AF14 N BF12 NC145 D12，所以選項，所以選項BC正確正確答案答案(1)CE(2)FB(3)BC02聚焦一個熱點聚焦一個熱點【借題發(fā)揮借題發(fā)揮 】 實驗過程應注意實驗過程應注意(1)結

10、點結點O定位定位O點時要力求準確點時要力求準確同一次實驗中橡皮條拉長后的同一次實驗中橡皮條拉長后的O點必須保持不變點必須保持不變(2)拉力拉力用彈簧秤測拉力時要使拉力沿彈簧秤軸線方向用彈簧秤測拉力時要使拉力沿彈簧秤軸線方向應盡量使橡皮條、彈簧秤和細繩套位于與紙面平行的同一平面內應盡量使橡皮條、彈簧秤和細繩套位于與紙面平行的同一平面內兩個分力兩個分力F1、F2間的夾角間的夾角不要太大或太小不要太大或太小(3)作圖作圖在同一次實驗中，選定的比例要相同在同一次實驗中，選定的比例要相同嚴格按力的圖示要求和幾何作圖法作出平行四邊形，求出合力嚴格按力的圖示要求和幾何作圖法作出平行四邊形，求出合力操作不忘操

11、作不忘“三三”、“二二”、“一一”用兩個彈簧秤拉橡皮條時的用兩個彈簧秤拉橡皮條時的“三記錄三記錄”(記錄兩彈簧秤示數(shù)、兩細繩方記錄兩彈簧秤示數(shù)、兩細繩方向和結點向和結點O的位置的位置)，用一個彈簧秤拉橡皮條時的，用一個彈簧秤拉橡皮條時的“二記錄二記錄”(記錄彈簧記錄彈簧秤示數(shù)和細繩方向秤示數(shù)和細繩方向)及及“一注意一注意”(結點結點O的位置必須在同一位置的位置必須在同一位置)等等 【變式跟蹤變式跟蹤1】 (2013?？谀M海口模擬)將橡皮筋的一端固定在將橡皮筋的一端固定在A點，另點，另一端拴上兩根細繩，每根細繩分別連著一個量程為一端拴上兩根細繩，每根細繩分別連著一個量程為5 N、最小、最小刻度

12、為刻度為0.1 N的彈簧測力計，沿著兩個不同的方向拉彈簧測力的彈簧測力計，沿著兩個不同的方向拉彈簧測力計，當橡皮筋的活動端拉到計，當橡皮筋的活動端拉到O點時，兩根細繩相互垂直，如左點時，兩根細繩相互垂直，如左圖所示這時彈簧測力計的讀數(shù)可從圖中讀出圖所示這時彈簧測力計的讀數(shù)可從圖中讀出(1)由圖可讀得兩個相互垂直的拉力由圖可讀得兩個相互垂直的拉力的大小分別為的大小分別為_ N和和_ N.(2)在右圖所示的方格紙上按作圖法在右圖所示的方格紙上按作圖法的要求畫出這兩個力及它們的合力的要求畫出這兩個力及它們的合力 02聚焦一個熱點聚焦一個熱點2.504.00放放/縮縮01234512345(N)(N)

13、畫力的圖示畫力的圖示02聚焦一個熱點聚焦一個熱點03拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗【典例典例2】 (2011江蘇卷，江蘇卷，10)某同學用如圖所示的實驗裝置來驗證某同學用如圖所示的實驗裝置來驗證“力力的平行四邊形定則的平行四邊形定則”彈簧測力計彈簧測力計A掛于固定點掛于固定點P，下端用細線掛一重，下端用細線掛一重物物M.彈簧測力計彈簧測力計B的一端用細線系于的一端用細線系于O點，手持另一端向左拉，使結點點，手持另一端向左拉，使結點O靜止在某位置分別讀出彈簧測力計靜止在某位置分別讀出彈簧測力計A和和B的示數(shù)，并在貼于豎直木板的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄的白紙上記錄O點的位置和拉線的方向點的位置

14、和拉線的方向(1)本實驗用的彈簧測力計示數(shù)的單位本實驗用的彈簧測力計示數(shù)的單位為為N，圖中，圖中A的示數(shù)為的示數(shù)為_N.(2)下列不必要的實驗要求是下列不必要的實驗要求是_(請?zhí)顚戇x項前對應的字母請?zhí)顚戇x項前對應的字母) A應測量重物應測量重物M所受的重力所受的重力B彈簧測力計應在使用前校零彈簧測力計應在使用前校零C拉線方向應與木板平面平行拉線方向應與木板平面平行D改變拉力，進行多次實驗，改變拉力，進行多次實驗，每次都要使每次都要使O點靜止在同一位置點靜止在同一位置(3)某次實驗中，該同學發(fā)現(xiàn)彈簧測力計某次實驗中，該同學發(fā)現(xiàn)彈簧測力計A的指針稍稍超出量程，請您提的指針稍稍超出量程，請您提出兩個

15、解決辦法出兩個解決辦法 拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗 3.6D03拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗03拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗深刻理解實驗原理，實現(xiàn)實驗方法的遷移深刻理解實驗原理，實現(xiàn)實驗方法的遷移實驗原理是實驗的核心和靈魂，實驗方法、實驗步驟、儀器的實驗原理是實驗的核心和靈魂，實驗方法、實驗步驟、儀器的選擇、數(shù)據(jù)的處理等一切實驗的問題都是圍繞實驗原理展開的，選擇、數(shù)據(jù)的處理等一切實驗的問題都是圍繞實驗原理展開的，深刻理解實驗原理是形成設計實驗的能力的基礎深刻理解實驗原理是形成設計實驗的能力的基礎只要弄懂了實驗原理，實驗操作過程中的一些規(guī)定、注意事項只要弄懂了實驗原理，實驗操作過程中的一些規(guī)定、注意事項就

16、變成了易于理解掌握的知識，完成相同的實驗，可以有不同就變成了易于理解掌握的知識，完成相同的實驗，可以有不同的實驗方法前面的例題就是用三個共點力平衡的裝置來驗證的實驗方法前面的例題就是用三個共點力平衡的裝置來驗證平行四邊形定則平行四邊形定則 【變式跟蹤變式跟蹤2】有同學利用如圖所示的裝置來有同學利用如圖所示的裝置來驗證力的平行四邊形定則：在豎直木板上鋪驗證力的平行四邊形定則：在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個光滑的滑輪有白紙，固定兩個光滑的滑輪A和和B，將繩子，將繩子打一個結點打一個結點O，每個鉤碼的重量相等，當系，每個鉤碼的重量相等，當系統(tǒng)達到平衡時，根據(jù)鉤碼個數(shù)讀出三根繩子統(tǒng)達到平衡時，根據(jù)鉤碼

17、個數(shù)讀出三根繩子的拉力的拉力F1、F2和和F3，回答下列問題：，回答下列問題：(1)改變鉤碼個數(shù)，實驗能完成的是改變鉤碼個數(shù)，實驗能完成的是()A鉤碼的個數(shù)鉤碼的個數(shù)N1N22，N34B鉤碼的個數(shù)鉤碼的個數(shù)N1N33，N24C鉤碼的個數(shù)鉤碼的個數(shù)N1N2N34D鉤碼的個數(shù)鉤碼的個數(shù)N13，N24，N35審題導析審題導析1.受實驗裝置的限制受實驗裝置的限制OA與與OB拉力方向不可能豎直向上，拉力方向不可能豎直向上，A錯錯.2.由分力與合力的大小關系知，由分力與合力的大小關系知，B正確正確.OA、OB、OC互成互成1200角時，可滿足角時，可滿足C項；項；D項條件滿足勾股定理，項條件滿足勾股定理，

18、D正確正確.03拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗(2)在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個步驟是步驟是()A標記結點標記結點O的位置，并記錄的位置，并記錄OA、OB、OC三段繩子的方向三段繩子的方向B量出量出OA、OB、OC三段繩子的長度三段繩子的長度C用量角器量出三段繩子之間的夾角用量角器量出三段繩子之間的夾角D用天平測出鉤碼的質量用天平測出鉤碼的質量(3)在作圖時，你認為圖中在作圖時，你認為圖中_是正是正確的確的(填填“甲甲”或或“乙乙”)解析解析(1)實驗中的分力與實驗中的分力與合力的關系必須滿足：合力的關系必須滿足：|F1F2|F3F1F2，因此因此B、C、D選項是

19、選項是可以的可以的(2)A(3)甲實驗中甲實驗中F3是豎是豎直向下的直向下的答案答案(1)BCD(2)A(3)甲甲 甲甲03拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗預測高考命題視角預測高考命題視角以本實驗為背景，通過改變實驗條件、實驗儀器設置題目，不以本實驗為背景，通過改變實驗條件、實驗儀器設置題目，不脫離教材而又不拘泥教材，體現(xiàn)擴展性、開放性、探究性等特脫離教材而又不拘泥教材，體現(xiàn)擴展性、開放性、探究性等特點點.視角視角1 考查對實驗原理的理解、實驗方法的遷移（如典例考查對實驗原理的理解、實驗方法的遷移（如典例2及變及變式跟蹤式跟蹤2）視角視角2 實驗器材的改進實驗器材的改進用橡皮筋用橡皮筋 替代替代 彈簧

20、秤彈簧秤三個相同的橡皮筋，可將三個橡皮筋系于一點，互成角度地將三個相同的橡皮筋，可將三個橡皮筋系于一點，互成角度地將它們拉長，記下各自的拉力方向，伸長后的長度，并測出原長，它們拉長，記下各自的拉力方向，伸長后的長度，并測出原長，根據(jù)伸長量確定三個拉力的大小關系，再結合力的圖示作圖驗根據(jù)伸長量確定三個拉力的大小關系，再結合力的圖示作圖驗證平行四邊形定則證平行四邊形定則.使用力的傳感器使用力的傳感器-用力傳感器確定各力的大小，同時確定細繩用力傳感器確定各力的大小，同時確定細繩中拉力的方向，再結合力的圖示作圖驗證平行四邊形定則中拉力的方向，再結合力的圖示作圖驗證平行四邊形定則.04隨堂基礎演練隨堂基礎演練隨堂基礎演練隨堂基礎演練 答案及解析答案及解析題號題號12345點擊點擊右藍框右藍框出現(xiàn)出現(xiàn)答案及解析答案及解析 見解析見解析見解析見解析見解析見解析見解析見解析見解析見解析