高考物理總復習 第2章 相互作用 實驗三 探究求合力的方法學考課件1

1、實驗三探究求合力的方法實驗三探究求合力的方法(學考學考)考綱解讀考綱解讀(1)知道什么是等效替代法。知道什么是等效替代法。(2)能用作圖法驗能用作圖法驗證互成角度的兩個力合成時遵守平行四邊形定則。證互成角度的兩個力合成時遵守平行四邊形定則。誤差分析誤差分析1.誤差來源誤差來源除彈簧測力計本身的誤差外，還有讀數(shù)誤差、作圖誤差等。除彈簧測力計本身的誤差外，還有讀數(shù)誤差、作圖誤差等。2.減小誤差的方法減小誤差的方法(1)結點結點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

2、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。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。合力。操作不忘操作不忘“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)、兩記錄兩彈簧秤示數(shù)、兩細繩方向

3、和結點細繩方向和結點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“二記二記錄錄”(記錄彈簧秤示數(shù)和細繩方向記錄彈簧秤示數(shù)和細繩方向)及及“一注意一注意”(結點結點o的位置必的位置必須在同一位置須在同一位置)等。等?？键c一實驗原理及實驗操作考點一實驗原理及實驗操作1.某同學做某同學做“探究求合力的方法探究求合力的方法”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)實驗結果畫出的圖。繩。圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結果畫出的圖。(1)如果沒有操作

4、失誤，圖乙中的如果沒有操作失誤，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方方向的是向的是_。(2)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.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(3)實驗時，主要的步驟是：實驗時，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；釘在方木板上；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，在橡皮條的另一端點，在橡皮條的另一端拴上兩條細繩，細繩的另一端系著

5、繩套；拴上兩條細繩，細繩的另一端系著繩套；c.用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結點到達某一位置皮條伸長，結點到達某一位置o，記錄下，記錄下o點的位置，讀出兩個彈點的位置，讀出兩個彈簧測力計的示數(shù)；簧測力計的示數(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.只用一只彈簧測力計，通過細繩套拉橡皮條使其伸長，讀出彈只用一只彈簧測力計，通過細繩套拉橡皮條使其伸長，讀出

6、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，得出結論。的大小和方向，看它們是否相同，得出結論。上述步驟中，上述步驟中，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_；遺漏的內容分別是遺漏的內容分別是_和和_。解析解析(1)由一個彈簧測力計拉橡皮條至由一個彈簧測力計拉橡皮條至o點的拉力一定沿點的拉力一定沿ao方向；方向；而兩根彈簧測力計拉橡皮條至而兩根彈簧測力計拉橡皮條至o點的拉力，根據(jù)平行四邊形定則點的拉力，根據(jù)平行四邊形定則作出兩彈簧測力計拉力的合力，由

7、于誤差的存在，不一定沿作出兩彈簧測力計拉力的合力，由于誤差的存在，不一定沿ao方方向，故一定沿向，故一定沿ao方向的是方向的是f。(2)一個力的作用效果與兩個力的作用效果相同，它們的作用效果一個力的作用效果與兩個力的作用效果相同，它們的作用效果可以等效替代，故可以等效替代，故b正確。正確。(3)根據(jù)根據(jù)“探究求合力的方法探究求合力的方法”實驗的操作規(guī)程可知，有重要遺實驗的操作規(guī)程可知，有重要遺漏的步驟的序號是漏的步驟的序號是c、e。在在c中未記下兩條細繩的方向，中未記下兩條細繩的方向，e中未說明是否把橡皮條的結點中未說明是否把橡皮條的結點拉到同一位置拉到同一位置o。答案答案(1)f(2)b(3

8、)cec中應加上中應加上“記下兩條細繩的記下兩條細繩的方向方向”e中應說明中應說明“把橡皮條的結點拉到同一位置把橡皮條的結點拉到同一位置o”2.(2015江南十校聯(lián)考江南十校聯(lián)考)(1)在在“驗證二力合成的平行四邊形定則驗證二力合成的平行四邊形定則”實驗中，我們需要對使用的兩只彈簧測力計進行校對，看兩只實驗中，我們需要對使用的兩只彈簧測力計進行校對，看兩只彈簧測力計是否完全相同，校對的方法是彈簧測力計是否完全相同，校對的方法是_(填正確答案填正確答案標號標號)。a.看兩只彈簧測力計的外形是否一樣，是否由同一廠家生產(chǎn)看兩只彈簧測力計的外形是否一樣，是否由同一廠家生產(chǎn)b.把兩只彈簧測力計的鉤子互鉤

9、著水平地拉動，看兩者示數(shù)是把兩只彈簧測力計的鉤子互鉤著水平地拉動，看兩者示數(shù)是否完全相同否完全相同c.把兩只彈簧測力計的鉤子互鉤著一上一下豎直地拉動，看兩把兩只彈簧測力計的鉤子互鉤著一上一下豎直地拉動，看兩者示數(shù)是否完全相同者示數(shù)是否完全相同d.把兩只彈簧測力計的鉤子互鉤著，任意地拉動，看兩者示數(shù)把兩只彈簧測力計的鉤子互鉤著，任意地拉動，看兩者示數(shù)是否完全相同是否完全相同(2)在在“驗證二力合成的平行四邊形定則驗證二力合成的平行四邊形定則”實驗中，下列做法有利實驗中，下列做法有利于減小誤差的是于減小誤差的是_(填正確答案標號填正確答案標號)。a.f1、f2兩個力的夾角盡可能大一些兩個力的夾角盡

10、可能大一些b.f1、f2兩個力越大越好兩個力越大越好c.在拉橡皮條時，彈簧測力計的外殼不要與紙面接觸，產(chǎn)生摩擦在拉橡皮條時，彈簧測力計的外殼不要與紙面接觸，產(chǎn)生摩擦d.拉力拉力f1、f2的方向應與紙面平行，彈簧及鉤子不與彈簧測力計的方向應與紙面平行，彈簧及鉤子不與彈簧測力計的外殼及紙面接觸，產(chǎn)生摩擦的外殼及紙面接觸，產(chǎn)生摩擦解析解析(1)考慮到重力的影響，兩只彈簧測力計校對的方法是，把考慮到重力的影響，兩只彈簧測力計校對的方法是，把兩只彈簧測力計的鉤子互鉤著水平地拉動，看兩者示數(shù)是否完全兩只彈簧測力計的鉤子互鉤著水平地拉動，看兩者示數(shù)是否完全相同，故相同，故b正確，正確，a、c、d錯誤。錯誤。

11、(2)畫平行四邊形時，夾角稍大畫出的平行四邊形就會準些，但不畫平行四邊形時，夾角稍大畫出的平行四邊形就會準些，但不是夾角越大越好，如果夾角很大可能使合力很小，作圖法求得的是夾角越大越好，如果夾角很大可能使合力很小，作圖法求得的合力誤差會較大，合力誤差會較大，a錯誤；數(shù)據(jù)處理時我們需要畫出力的大小和錯誤；數(shù)據(jù)處理時我們需要畫出力的大小和方向，所以力要適當大些可減小測量誤差對實驗的影響，但是并方向，所以力要適當大些可減小測量誤差對實驗的影響，但是并非越大越好，如果太大可能導致合力太大，只用一只彈簧測力計非越大越好，如果太大可能導致合力太大，只用一只彈簧測力計拉時，量程不夠，拉時，量程不夠，b錯誤；

12、彈簧測力計的外殼與紙面接觸沒有影錯誤；彈簧測力計的外殼與紙面接觸沒有影響，只要彈簧不與外殼摩擦即可，響，只要彈簧不與外殼摩擦即可，c錯誤；在白紙中作圖時，作錯誤；在白紙中作圖時，作出的是水平力的圖示，若拉力傾斜，則作出圖的方向與實際力的出的是水平力的圖示，若拉力傾斜，則作出圖的方向與實際力的方向有較大差別，再者由于摩擦測得的力的大小也不準，故為了方向有較大差別，再者由于摩擦測得的力的大小也不準，故為了減小因摩擦造成的誤差，應使各力盡量與木板面平行，減小因摩擦造成的誤差，應使各力盡量與木板面平行，d正確。正確。答案答案(1)b(2)d3.(2016浙江平陽二中期中浙江平陽二中期中)在在“探究求合

13、力的方法探究求合力的方法”的實驗中，的實驗中，用圖釘把橡皮筋的一端固定在板上的用圖釘把橡皮筋的一端固定在板上的a點，在橡皮筋的另一端拴點，在橡皮筋的另一端拴上兩條細繩，細繩另一端系著繩套上兩條細繩，細繩另一端系著繩套b、c(用來連接彈簧測力計用來連接彈簧測力計)。其中其中a為固定橡皮筋的圖釘，為固定橡皮筋的圖釘，o為橡皮筋與細繩的結點，為橡皮筋與細繩的結點，ob和和oc為細繩。為細繩。(1)本實驗用的彈簧測力計示數(shù)的單位為本實驗用的彈簧測力計示數(shù)的單位為n，圖中與，圖中與b相連的彈簧相連的彈簧測力計的示數(shù)為測力計的示數(shù)為_ n。(2)在實驗中，如果只將在實驗中，如果只將ob、oc繩換成橡皮筋，

14、其他步驟保持繩換成橡皮筋，其他步驟保持不變，那么實驗結果不變，那么實驗結果_(選填選填“會會”或或“不會不會”)發(fā)生變。發(fā)生變。(3)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.控制變量法控制變量法c.等效替代法等效替代法 d.建立物理模型法建立物理模型法解析解析(1)彈簧測力計的每一格代表彈簧測力計的每一格代表0.2 n，所以圖中，所以圖中b的示數(shù)為的示數(shù)為3.6 n。(2)在實驗中細線是否伸縮對實驗結果沒有影響，故換成橡皮筋在實驗中細線是否伸縮對實驗結果沒有影響，故換成橡皮筋可以同樣完成實驗，故實驗結果不變；故答案為：不會?？梢酝瑯油瓿蓪嶒?，故實驗結果不變

15、；故答案為：不會。(3)實驗中兩次要求效果相同，故實驗采用了等效替代的方法，實驗中兩次要求效果相同，故實驗采用了等效替代的方法，故故a、b、d錯誤，錯誤，c正確。故選正確。故選c。答案答案(1)3.6(2)不會不會(3)c1.(多選多選)在在“探究求合力的方法探究求合力的方法”實驗中，需要將橡皮條的一端固實驗中，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到某一點定在水平木板上，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，細繩的并記下該點的位置；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

16、度地另一端都有繩套，用兩個彈簧秤分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條。拉橡皮條。考點二數(shù)據(jù)處理考點二數(shù)據(jù)處理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，圖中小，圖中小正方形的邊長表示正方形的邊長表示2 n，兩力的合力用，兩力的合力用f表示，表示，f1、f2與與f的夾角的夾角分別為分別為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_(填填正確答案標號正確答案標號)。a.f14 n b.f12 nc.145 d.12答案答案bc2.如圖甲是如圖甲是“驗證力的平行四邊形定則驗證力的平行四邊形定則”的實驗裝置。實驗操作的實驗

17、裝置。實驗操作如下：如下：(1)彈簧測力計彈簧測力計a掛于固定點掛于固定點p，下端用細線掛一重物，下端用細線掛一重物m，測量，測量_并記錄為并記錄為f。(2)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，手持另一端水平向左拉，點，手持另一端水平向左拉，使結點使結點o靜止在某位置靜止在某位置(如圖甲如圖甲)，此時需記下結點，此時需記下結點o的位置和兩測的位置和兩測力計的示數(shù)力計的示數(shù)f1、f2以及以及_。(3)某同學已在圖乙紙上作出某同學已在圖乙紙上作出f1、f2的圖示，請根據(jù)力的平行四邊的圖示，請根據(jù)力的平行四邊形定則作出形定則作出f1、f2的合力的合力f。(4)改變兩細線的夾角，重復做幾次實驗。若改變兩細線的夾角，重復做幾次實驗。若f的方向近似在的方向近似在_方向上，且大小近似等于方向上，且大小近似等于f，則平行四邊形定則得以驗證。，則平行四邊形定則得以驗證。解析解析(1)兩個彈簧測力計的合力等于懸掛重物的重力，需要先