高考物理總復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)3驗(yàn)證力的平行四邊形定則資料市賽課公開(kāi)課一等獎(jiǎng)省名師獲獎(jiǎng)?wù)n件

試驗(yàn)3驗(yàn)證力平行四邊形定制1/38欄目導(dǎo)航123抓知識(shí)點(diǎn)抓重難點(diǎn)課時(shí)跟蹤檢測(cè)2/38抓知識(shí)點(diǎn)專(zhuān)心研讀領(lǐng)悟細(xì)微深處13/38[試驗(yàn)原理與操作]4/38[數(shù)據(jù)處理與分析][數(shù)據(jù)處理]1．用鉛筆和刻度尺從結(jié)點(diǎn)O沿兩條細(xì)繩方向畫(huà)直線(xiàn)，按選定標(biāo)度作出這兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉力F1和F2圖示，作平行四邊形，過(guò)O點(diǎn)畫(huà)對(duì)角線(xiàn)即為協(xié)力F圖示．2．用刻度尺從O點(diǎn)按一樣標(biāo)度沿統(tǒng)計(jì)方向作出只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉力F′圖示．[誤差分析]1．彈簧測(cè)力計(jì)本身不夠準(zhǔn)確造成系統(tǒng)誤差．2．彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)和作圖不準(zhǔn)造成偶然誤差．5/38[注意事項(xiàng)]1．結(jié)點(diǎn)O(1)定位O點(diǎn)時(shí)要力爭(zhēng)準(zhǔn)確．(2)同一次試驗(yàn)中橡皮條拉長(zhǎng)后O點(diǎn)必須保持不變．2．拉力(1)用彈簧秤測(cè)拉力時(shí)要使拉力沿彈簧秤軸線(xiàn)方向．(2)應(yīng)盡可能使橡皮條，彈簧秤和細(xì)繩套位于與紙面平行同一平面內(nèi)．(3)兩個(gè)分力F1、F2間夾角θ不要太大或太小．3．作圖(1)在同一次試驗(yàn)中，選定百分比要相同．(2)嚴(yán)格按力圖示要求和幾何作圖法作出平行四邊形，求出協(xié)力．6/38抓重難點(diǎn)動(dòng)手演練掌握提分技巧27/38重難點(diǎn)1試驗(yàn)原理及試驗(yàn)操作

(年安徽卷)在“驗(yàn)證力平行四邊形定則”試驗(yàn)中，某同學(xué)用圖釘把白紙固定在水平放置木板上，將橡皮條一端固定在板上一點(diǎn)，兩個(gè)細(xì)繩套系在橡皮條另一端．用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別拉住兩個(gè)細(xì)繩套，互成角度地施加拉力，使橡皮條伸長(zhǎng)，結(jié)點(diǎn)抵達(dá)紙面上某一位置，如圖所表示．請(qǐng)將以下試驗(yàn)操作和處理補(bǔ)充完整：例18/38①用鉛筆描下結(jié)點(diǎn)位置，記為O；②統(tǒng)計(jì)兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F1和F2，沿每條細(xì)繩(套)方向用鉛筆分別描出幾個(gè)點(diǎn)，用刻度尺把對(duì)應(yīng)點(diǎn)連成線(xiàn)；③只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，經(jīng)過(guò)細(xì)繩套把橡皮條結(jié)點(diǎn)仍拉到位置O，統(tǒng)計(jì)測(cè)力計(jì)示數(shù)F3，_________________________________________________________；④按照力圖示要求，作出拉力F1、F2、F3；⑤依據(jù)力平行四邊形定則作出F1和F2協(xié)力F；⑥比較________一致程度，若有較大差異，對(duì)其原因進(jìn)行分析，并作出對(duì)應(yīng)改進(jìn)后再次進(jìn)行試驗(yàn)．9/38【解析】步驟③中應(yīng)統(tǒng)計(jì)此時(shí)拉力大小和方向，結(jié)合步驟②操作，③中橫線(xiàn)應(yīng)填寫(xiě)：沿此時(shí)細(xì)繩(套)方向用鉛筆描出幾個(gè)點(diǎn)，用刻度尺把這些點(diǎn)連成直線(xiàn)．步驟⑥要驗(yàn)證平行四邊形定則，需要比較F與F3大小，方向是否一致，故⑥中橫線(xiàn)應(yīng)填寫(xiě)：F和F3.【答案】③沿此時(shí)細(xì)繩(套)方向用鉛筆描出幾個(gè)點(diǎn)，用刻度尺把這些點(diǎn)連成直線(xiàn)⑥F和F310/38操作關(guān)鍵注意三點(diǎn)(1)每次拉伸結(jié)果位置O必須保持不變．(2)記下每次各力大小和方向．(3)畫(huà)力圖示時(shí)應(yīng)選擇適當(dāng)標(biāo)度．提分秘笈11/38 某試驗(yàn)小組同學(xué)在驗(yàn)證力平行四邊形定則時(shí)，操作過(guò)程以下：①將一張白紙固定在水平放置木板上，橡皮筋一端固定在A點(diǎn)，另一端拴上兩個(gè)細(xì)繩套，用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)互成角度地拉兩個(gè)細(xì)繩套，使細(xì)繩套和橡皮筋結(jié)點(diǎn)位于下列圖中O點(diǎn)；②在白紙上統(tǒng)計(jì)O點(diǎn)位置和兩細(xì)繩套方向，同時(shí)讀出兩彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)F1和F2；③選取適當(dāng)標(biāo)度在白紙上作出F1和F2圖示，由平行四邊形定則作出F1和F2協(xié)力F；④用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉細(xì)繩套，使細(xì)繩套和橡皮筋結(jié)點(diǎn)仍抵達(dá)O點(diǎn)；跟蹤訓(xùn)練112/38⑤在白紙上統(tǒng)計(jì)細(xì)繩套方向，同時(shí)讀出彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)F′；⑥按以上選取標(biāo)度在白紙上作出F′圖示，比較F和F′大小和方向；⑦改變兩細(xì)繩套方向和彈簧測(cè)力計(jì)拉力大小，重復(fù)以上操作，得出試驗(yàn)結(jié)論．(1)對(duì)本試驗(yàn)以下敘述中正確是________．A．兩次拉伸橡皮筋應(yīng)將橡皮筋沿相同方向拉到相同長(zhǎng)度B．兩細(xì)繩套必須等長(zhǎng)C．每次都應(yīng)將彈簧測(cè)力計(jì)拉伸到相同刻度D．拉橡皮筋細(xì)繩套要長(zhǎng)一些，標(biāo)識(shí)同一細(xì)繩套方向兩點(diǎn)要遠(yuǎn)一些13/38(2)某次操作時(shí)兩彈簧測(cè)力計(jì)指針指在下列圖中所表示位置，則兩彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)分別為FB＝________N，F(xiàn)C＝________N.14/38(3)假如本試驗(yàn)所用彈簧測(cè)力計(jì)量程均為5N，其中下列圖甲中F1＝3.00N，F(xiàn)2＝3.80N，且兩力相互垂直，圖乙中F1＝F2＝4.00N，且兩力夾角為30°；圖丙中F1＝F2＝4.00N，且兩力夾角為120°.其中顯著不符合操作是圖________．15/38解析：(2)由彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)規(guī)則可知FB＝3.20N、FC＝2.60N；(3)顯著不符合操作是圖乙，因?yàn)閳D中兩個(gè)力協(xié)力超出了彈簧測(cè)力計(jì)量程，若用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉時(shí)拉不到O點(diǎn)．答案：(1)AD(2)3.202.60(3)乙16/38重難點(diǎn)2數(shù)據(jù)處理及誤差分析

年山東卷)某同學(xué)經(jīng)過(guò)下述試驗(yàn)驗(yàn)證力平行四邊形定則．試驗(yàn)步驟：①將彈簧秤固定在貼有白紙豎直木板上，使其軸線(xiàn)沿豎直方向．例217/38②如圖1所表示，將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤秤鉤上，另一端用圓珠筆尖豎直向下拉，直到彈簧秤示數(shù)為某一設(shè)定值時(shí)，將橡皮筯兩端位置標(biāo)識(shí)為O1、O2，統(tǒng)計(jì)彈簧秤示數(shù)F，測(cè)量并統(tǒng)計(jì)O1、O2間距離(即橡皮筋長(zhǎng)度l)．每次將彈簧秤示數(shù)改變0.50N，測(cè)出所對(duì)應(yīng)l，部分?jǐn)?shù)據(jù)以下表所表示：③找出②中F＝2.50N時(shí)橡皮筯兩端位置，重新標(biāo)識(shí)為O、O′，橡皮筋拉力記為FOO′.F(N)00.501.001.502.002.50l(cm)l010.9712.0213.0013.9815.0518/38④在秤鉤上涂抹少許潤(rùn)滑油，將橡皮筋搭在秤鉤上，如圖2所表示．用兩圓珠筆尖成適當(dāng)角度同時(shí)拉橡皮筋兩端，使秤鉤下端到達(dá)O點(diǎn)，將兩筆尖位置標(biāo)識(shí)為A，B，橡皮筋OA段拉力記為FOA，OB段拉力記為FOB.19/38完成以下作圖和填空：(1)利用表中數(shù)據(jù)在給出坐標(biāo)紙(圖3)上畫(huà)出F-l圖線(xiàn)，依據(jù)圖線(xiàn)求得l0＝________cm.圖3

20/38(2)測(cè)得OA＝6.00cm，OB＝7.60cm，則FOA大小為_(kāi)_______N.(3)依據(jù)給出標(biāo)度，在圖4中作出FOA和FOB協(xié)力F′圖示．(4)經(jīng)過(guò)比較F′與________大小和方向，即可得出試驗(yàn)結(jié)論．圖4

21/38【解析】(1)做出F-l圖象，如圖甲所表示，求得直線(xiàn)截距即為l0，可得l0＝10.0cm.22/38【答案】(1)如圖甲所表示10.0(9.8、9.9、10.1均正確)(2)1.80(1.70～1.90均正確)(3)如圖乙所表示(4)FOO′23/38 用下列圖甲所表示裝置做“驗(yàn)證力平行四邊形定則”試驗(yàn)．跟蹤訓(xùn)練224/38(1)某同學(xué)試驗(yàn)操作以下，請(qǐng)完成相關(guān)內(nèi)容．①在桌面上放一方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上．②用圖釘把橡皮條一端固在A點(diǎn)，另一端系上兩根細(xì)繩，細(xì)繩另一端系有繩套．25/38③用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，橡皮條伸長(zhǎng)，使結(jié)點(diǎn)抵達(dá)某一位置O.記下O點(diǎn)位置，讀出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)，并________________．④按選好標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉力F1和F2圖示，并用平行四邊形定則求出協(xié)力F.⑤只用一彈簧測(cè)力計(jì)，經(jīng)過(guò)細(xì)繩套把橡皮條結(jié)點(diǎn)拉到一樣位置O，________，記下細(xì)繩方向，按同一標(biāo)度作出這個(gè)力F′圖示．(2)某次試驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖乙所表示，則兩彈簧測(cè)力計(jì)拉力大小分別為_(kāi)_______N、________N.26/38(3)某同學(xué)完成驗(yàn)證力平行四邊形定則試驗(yàn)操作后得到數(shù)據(jù)如圖丙，請(qǐng)選好標(biāo)度在方框中作圖完成該同學(xué)未完成試驗(yàn)處理．結(jié)論：__________________________________________________________.(4)若兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)分別為3.00N、4.00N，且兩彈簧測(cè)力計(jì)拉力方向夾角為銳角，則________(選填“能”或“不能”)用一個(gè)量程為5N彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出它們協(xié)力，理由是_______________________________________________．27/38解析：(1)③用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，橡皮條伸長(zhǎng)，使結(jié)點(diǎn)抵達(dá)某一位置O，此時(shí)需要用鉛筆記下O點(diǎn)位置和兩條細(xì)繩方向，讀出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)．⑤只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，經(jīng)過(guò)細(xì)繩把橡皮條結(jié)點(diǎn)拉到一樣位置O，此時(shí)需要讀出彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)，并記下細(xì)繩方向．(2)兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)分別為2.50N和4.00N.(3)如圖所表示．依據(jù)所作圖象可得到結(jié)論是：在誤差允許范圍內(nèi)，協(xié)力與分力是等效替換關(guān)系，且互成角度兩個(gè)力合成時(shí)遵照平行四邊形定則．28/38(4)不能，因?yàn)?.00N和4.00N兩個(gè)力協(xié)力會(huì)大于5N，超出彈簧測(cè)力計(jì)量程．答案：(1)③記下兩條細(xì)繩方向⑤讀出彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)(2)2.504.00(3)如圖所表示在誤差允許范圍內(nèi)，協(xié)力與分力是等效替換關(guān)系，且互成角度兩個(gè)力合成時(shí)遵照平行四邊形定則(4)不能超出彈簧測(cè)力計(jì)量程29/38重難點(diǎn)3試驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新

以本試驗(yàn)為背景，以試驗(yàn)中操作注意事項(xiàng)，誤差起源設(shè)置條件，或經(jīng)過(guò)改變?cè)囼?yàn)條件、試驗(yàn)儀器設(shè)置題目．1．考查對(duì)試驗(yàn)原理了解、試驗(yàn)方法遷移30/3831/38 某同學(xué)找到一條遵照胡克定律橡皮筋來(lái)驗(yàn)證力平行四邊形定則，設(shè)計(jì)了以下試驗(yàn)：(1)將橡皮筋兩端分別與兩條細(xì)線(xiàn)相連，測(cè)出橡皮筋原長(zhǎng)；(2)將橡皮筋一端用細(xì)線(xiàn)固定在豎直板上M點(diǎn)，在橡皮筋中點(diǎn)O再用細(xì)線(xiàn)系一重物，重物自然下垂，以下列圖甲所表示；例332/38(3)將橡皮筋另一端用細(xì)線(xiàn)固定在豎直板上N點(diǎn)，如圖乙所表示．為完成試驗(yàn)，下述操作中必需是________(填正確答案標(biāo)號(hào))．A．橡皮筋兩端連接細(xì)線(xiàn)長(zhǎng)度必須相同B．要測(cè)量圖甲中橡皮筋Oa和圖乙中橡皮筋Oa，Ob長(zhǎng)度C．M、N兩點(diǎn)必須在同一高度處D．要統(tǒng)計(jì)圖甲中O點(diǎn)位置及過(guò)O點(diǎn)豎直方向E．要統(tǒng)計(jì)圖乙中結(jié)點(diǎn)O位置、過(guò)結(jié)點(diǎn)O豎直方向及橡皮筋Oa、Ob方向33/38【解析】因?yàn)橄鹌そ顝椓Υ笮∨c形變量成正比，故能夠用橡皮筋形變量等效替換彈力大小來(lái)作平行四邊形進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，與連接橡皮筋細(xì)線(xiàn)長(zhǎng)度無(wú)關(guān)，故本題需要測(cè)量橡皮筋原長(zhǎng)以及被重物拉伸后長(zhǎng)度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；題圖甲、乙中重物最終受力平衡，驗(yàn)證依據(jù)為共點(diǎn)力平衡，物體平衡是否與M、N兩點(diǎn)是否在同一高度無(wú)關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；題圖甲中O點(diǎn)位置并不需要統(tǒng)計(jì)，受力平衡時(shí)橡皮筋拉力一定在豎直方向，需要統(tǒng)計(jì)是橡皮筋被拉伸后長(zhǎng)度及橡皮筋原長(zhǎng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；對(duì)題圖乙需要作出MO與NO協(xié)力大小和方向與實(shí)際協(xié)力進(jìn)行對(duì)比，故需要統(tǒng)計(jì)過(guò)結(jié)點(diǎn)O豎直方向及橡皮筋Oa、Ob方向，選項(xiàng)E正確．【答案】BE34/38 有同學(xué)利用如圖所表示裝置來(lái)驗(yàn)證力平行四邊形定則：在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個(gè)光滑滑輪A和B，將繩子打一個(gè)結(jié)點(diǎn)O，每個(gè)鉤碼重量相等，當(dāng)系統(tǒng)到達(dá)平衡時(shí)，依據(jù)鉤碼個(gè)數(shù)讀出三根繩子拉力F1、F2和F3，回答以下問(wèn)題：跟蹤訓(xùn)練335/38(1)改變鉤碼個(gè)數(shù)，試驗(yàn)?zāi)芡瓿墒莀_______(填正確答案標(biāo)號(hào))．A．鉤碼個(gè)數(shù)N1＝N2＝2，N3＝4B．鉤碼個(gè)數(shù)N1＝N3＝3，N2＝4C．鉤碼個(gè)數(shù)N1＝N2＝N3＝4D．鉤碼個(gè)數(shù)N1＝3，N2＝4，N3＝5(2)在拆下鉤碼和繩子前，最主要一個(gè)步驟是________(填正確答案標(biāo)號(hào))．A．標(biāo)識(shí)結(jié)點(diǎn)