第十一講驗證力的平行四邊形實驗 滿分班

1、實騎目的一驗證力的合成的平行四邊形定則理績零效咎代思維方法在物理學中的應用賣瞼三殮證力的平行B邊形定則7垂麗卜一暑需需鸚勰淋錨鶉饕理爲査否在實驗誤差允許范圍內(nèi)相等齢器訕一木板、白紙、圖釘若干橡皮條、細咗繩、彈簧秤兩個、三角板.刻度尺 用圖釘把一張白紙釘在水平桌面上的木板上 用兩個彈簧秤分別鉤拉兩個細繩套，互成角度地拉 橡皮條便橡皮條伸長.結(jié)點到達某一位宜0 用鉛筆描下結(jié)點。的位覽和兩條細繩的方向并記 錄彈簧秤的讀數(shù).利用刻度尺和三角板根據(jù)平行四邊 形定則求岀合力F 只川一個彈簧秤，通過細繩套把橡皮條的結(jié)點拉到 與前面相同的位置0,記下彈贊秤的讀數(shù)和細繩的 方向 比較F與用平行四邊形定則求得的合

2、力八在實驗 誤差允許的范圍內(nèi)是否相等快差分析本實驗的誤差除彈簧測力汁本身的誤差外，還主要來源于以下兩個方而：1. 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，盡量大一些.讀數(shù)時眼睛一左 要正視，要按有效數(shù)字正確讀數(shù)和記錄.2. 作圖誤差減小作圖誤差的方法：作圖時兩力的對邊一泄要平行，兩個分力F】、R間的夾角越大， 用平行四邊形作出的合力F的誤差AF就越大，所以實驗中不要把F】.円間的夾角取得太 大.注克爭項1. 位置不變：在同一次實驗中，使橡皮條拉長時結(jié)點的位置一定要相同.2. 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條時，其夾角不宜太小. 也不宜太大，以60。120

3、。之間為宜.3. 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(nèi)形變應盡量大一些.(2) 細繩套應適當長一些，便于確定力的方向4. 統(tǒng)一標度：在同一次實驗中，畫力的圖示選左的標度要相同，并且要恰當選左標度, 使力的圖示稍大一些.考向預測熱點聚焦實驗熱點聚焦熱點一對實驗原理及誤差分析的考查【典例1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，需要兩次拉伸橡皮條，一次是通過兩細繩用兩個彈簧測力 計互成角度地拉橡皮條，另一次是用一個彈簧測力計通過細繩拉橡皮條.（1）實驗對兩次拉伸橡皮條的要求中.應該將橡皮條和繩的結(jié)點沿相同方向拉到 位置（填

4、“同一”或“不同”）（2）同學們在操作過程中有如下討論，其中對減小實驗誤差有益的說法是（填字母代號）.A. 用兩個彈簧測力計通過細繩拉橡皮條時，拉力間的角度要小一些B. 彈簧測力計、細繩、橡皮條要盡量與木板平行C. 用兩彈簧測力計同時拉細繩時兩彈簧測力il示數(shù)之差應盡可能小D. 標記同一細繩方向的兩點要遠些【跟蹤短訓】1. 對于“驗證力的平行四形左則的實驗，某同學有以下認識：A. 實驗中兩個分力的夾角取得越大越好B. 細繩以及禪簧測力計所在平而必須與木板平行C. 拉橡皮條的細繩要長些，用鉛筆畫出兩個泄點的位置時，應使這兩個點的距離盡量 遠些D. 作圖要用細芯鉛筆，圖的比例要盡量大些，要用嚴格的

5、幾何作圖法作出平行四邊形， 圖旁要畫出表示力的比例線段，且注明每個力的大小和方向以上操作可以減小誤差的是熱點二 實驗過程及數(shù)據(jù)處理1. 實驗過程應注意結(jié)點O 定位0點時要力求準確. 同一次實驗中橡皮條拉長后的。點必須保持不變.（2）拉力 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而內(nèi). 兩個分力月、刊間的夾角0不要太大或太小.（3）作圖 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岀平行四邊形，求岀合力2. 操作不忘“三” “二” “_”用兩個彈舖麗皮條時的“三記錄”（記錄兩彈簧秤示數(shù)、兩細繩方向和結(jié)點0的位 置），

6、用一個彈簧秤拉橡皮條時的“二記錄氣記錄彈簧秤示數(shù)和細繩方向）及“一注意”（結(jié) 點O的位置必須在同一位宜）等.【典例2】在“驗證力的平行四邊形泄則”實驗中，需要將橡皮條的一端固左在水平 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，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.（1）某同學認為在此過程中必須注意以下幾項：A. 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C. 在使用彈簧秤時要注意使彈簧秤與木板平而平行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E. 在用兩個彈簧秤同時拉細繩

7、時必須將橡皮條的另一端拉到用一個彈簧秤拉時記下的 位置其中正確的是（填入相應的字母）“驗證力的平行四邊形左則”的實驗情況如圖1甲所示，其中2為固泄橡皮條的圖 釘，0為橡皮條與細繩的結(jié)點，0E和0C為細繩.圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫岀的力 的示意圖. 圖乙中的F與F兩力中，方向一泄沿20方向的是 本實驗采用的科學方法是A. 理想實驗法B.等效替代法C.控制變雖:法D.建立物理模型法(3) 某同學在坐標紙上畫出了如圖2所示的兩個已知力尺和尺，圖中小正方形的邊長表 示2N,兩力的合力用F表示，F(xiàn)i、局與F的夾角分別為務和關于尺、F?與F、0】和 01關系正確的有A Fi=4NB F=12NC &i

8、=45。D &產(chǎn)&2【跟蹤短訓】2. (2012-浙江卷，22)在“探究求合力的方法”實驗中現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋.細繩套和一把彈簧秤(1)為完成實驗，某同學另找來一根彈簧，先測量其勁度系數(shù)，得到的實驗數(shù)據(jù)如下表:彈力F(N)0.501.001.502.002.503.003.50伸長 fix(X102m)0.741.802.803.724.605.586.42根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖3中作出F-x圖象并求得該彈簧的勁度系數(shù)k=N/m；圖3(2) 某次實驗中，彈簧秤的指針位置如圖4所示，其讀數(shù)為N：同時利用(1)中結(jié)果獲得彈簧上的彈力值為2.50N.請在下列虛線框中畫出這兩個共點力的合力F旅B圖

9、4(3)由圖得到F=N.拓展創(chuàng)新實驗創(chuàng)新拓展自主探究探究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脫離教材而又不拘翻材， 體現(xiàn)拓展性、開放性、探究性等特點.視角1考查對實驗原理的理解、實驗方法的遷移視角2實驗器材的改進(1) 用橡皮筋甦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,根閽申長臺確走三個拉力的大小關系，再結(jié)合力的圖 示作圖驗證平行四邊形走則(2) 使用力的傳感器用力傳感器確走各力的大小,同時確走細繩中拉力的方向,再 結(jié)合力的圖示作圖驗證平行四邊形走則(3) 鉤碼沁彈簧稈【典例3 有同學利用如

10、圖5所示的裝置來驗證力的平行四邊形立則：在豎直木板上 鋪有白紙，固立兩個光滑的滑輪川和乩 將繩子打一個結(jié)點0,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)讀出三根繩子的拉力Fh Fi和月，回答下列問題：(1) 改變鉤碼個數(shù)，實驗能完成的是()A. 鉤碼的個數(shù)M=M=2, M=4B. 鉤碼的個數(shù)N=Ns = 3, N=4C鉤碼的個數(shù)N=N=N3=4D.鉤碼的個數(shù)Ni = 3,恥=4, M = 5(2) 在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個步驟是().A. 標記結(jié)點O的位置，并記錄Q、OB、0C三段繩子的方向B. 量岀02、OB、0C三段繩子的長度C. 用量角器量岀三段繩子之間的夾角D. 用天

11、平測岀鉤碼的質(zhì)量(3) 在作圖時，你認為圖6中是正確的(填“甲”或“乙”)【探究跟蹤】如圖7所示，某同學在家中嘗試驗證平行四邊形上則，他找到三條相同的橡皮筋(遵 循胡克左律)和若干小重物，以及刻度尺.三角板、鉛筆.細繩、白紙、釘子，設計了如下 實驗：將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個釘子上，另一端與第三條橡皮筋連接， 結(jié)點為O,將第三條橡皮筋的另一端通過細繩掛一重物.(1)為完成該實驗，下述操作中不需要的是A. 測量細繩的長度B. 測量橡皮筋的原長C. 測量懸掛重物后橡皮筋的長度D. 記錄懸掛重物后結(jié)點O的位置釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次臉證，可采用的方法是隨堂達標演練通關達標

12、技能提升1. 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.(1) 實驗對兩次拉伸橡皮條的要求中，下列哪些說法是正確的(填字母代號).A. 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C. 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(2) 同學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(填字母代號).A. 兩細繩必須等長B. 彈簧秤、細繩、橡皮條都應與木板平行C. 用兩彈簧秤同時拉細繩時兩彈

13、簧秤示數(shù)之差應盡可能大D. 拉橡皮條的細繩要長些，標記同一細繩方向的兩點要近些2. 某同學用如圖8所示的實驗裝宜來驗證“力的平行四邊形泄則”.彈簧測力計/掛 于固左點P，下端用細線掛一重物丄M彈簧測力訃B的一端用細線系于0點，手持另一端向 左拉，使結(jié)點0靜止在某位置.分別讀出彈簧測力訃2和B的示數(shù)，并在貼于豎直木板的 白紙上記錄0點的位置和拉線的方向.(1) 本實驗用的彈簧測力計示數(shù)的單位為N,圖中2的示數(shù)為N.(2) 下列不必要的實驗要求是(請?zhí)顚戇x項前對應的字母)A. 應測量重物M所受的重力B. 彈簧測力計應在使用前校零C. 拉線方向應與木板平而平行D. 改變拉力，進行多次實驗，每次都要使O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/的指針稍稍超出量程，請您提岀兩個解決辦法3. 某同學在做“互成角度的兩個力的合成”的實驗時，利用坐標紙記下了橡皮筋的結(jié) 點位宜。點以及兩只彈簧測力計拉力的大小和方向，如圖9(a)所示.圖9試在圖中作出無實臉誤差情況下刃和尺的合力圖示，并用F表示此力.(2) 有關此實驗，下列敘述正確的是A. 兩彈簧測力計的拉力可以同時比橡皮筋的拉力大B. 橡皮筋的拉力是合力，兩彈簧測力計的拉