高考物理一轮复习：运动和力部分 实验 验证平行四边形定则.pptx

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1、实验：验证平行四边形定则思思维导图维导图高考考高考考纲纲复复习习目目标标验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则。理解等效替代思维方法在物理学中的应用。实验实验原理原理相同的效果实验误差允许实验实验器材器材图钉若干白纸木板橡皮条细绳弹簧测力计两个三角板、刻度尺实验实验步步骤骤订白纸用两个弹簧测力计互成角度地将橡皮条拉至O点标记O点及两细绳套方向，记录测力计的示数。用平行四边形定则作出合力F用一个弹簧测力计将橡皮筋拉至O点记下方向和示数F对比F和F的位置和大小实验实验步步骤骤用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的木板上。用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某

2、一位置O。如图甲所示。用铅笔描下结点O的位置和两个细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数，利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F。只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O，记下弹簧测力计的读数F和细绳的方向，如图乙所示。实验实验步步骤骤比较F与用平行四边形定则求得的合力F，看它们在实验误差允许的范围内是否相同。例例题题验证验证平行四平行四边边形定形定则则的的实验实验操作操作（2012盐城模拟）在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学第一步用一个弹簧测力计钩住细绳套拉橡皮条，使结点到达某一位置O；第二步用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套互成角度地拉橡皮条，使结

3、点到达同一位置O。第二步中必须记录的是（）A.两细绳的长度和两细绳的方向提示：实验过程中需要记录力的大小和方向。DB.橡皮条伸长的长度和两细绳的方向C.两弹簧测力计的读数和橡皮条伸长的长度D.两细绳套的方向和两弹簧测力计的读数例例题题验证验证平行四平行四边边形定形定则则的数据的数据处处理理(2017全国卷22)某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，将画有坐标轴(横轴为x轴，纵轴为y轴，最小刻度表示1mm)的纸贴在水平桌面上，如图(a)所示。将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点(位于图示部分之外)，另一端P位于y轴上的A点时，橡皮筋处于原长。(1)用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐

4、标原点O，此时拉力F的大小可由测力计读出。测力计的示数如图(b)所示，F的大小为_N。提示：弹簧测力计需要估读，对于分度值为0.2的测力计，2所在的小数位即为估读位。4.0例例题题验证验证平行四平行四边边形定形定则则的数据的数据处处理理提示：用线段表示力的大小时注意坐标纸上一小格表示的长度4.00.05例例题题验证验证平行四平行四边边形定形定则则的数据的数据处处理理例例题题验证验证平行四平行四边边形定形定则则的数据的数据处处理理提示：步骤的目的是弄清橡皮筋上的弹力与其伸长量之间的关系，回顾探究弹簧弹力和伸长量关系实验。10.0例例题题验证验证平行四平行四边边形定形定则则的数据的数据处处理理提示

5、：对于同一种橡皮筋，其劲度系数是相同的。(4)通过比较F与_的大小和方向，即可得出实验结论。提示：需要对比实际上的等效力与由平行四边形定则做出来的合力来得到实验结论。1.80(1.701.90均正确)注意事注意事项项位置不变：在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同，是为了使合力的作用效果与两个分力共同作用效果相同，这是利用了等效替代的思想。角度合适：用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大，以60100之间为宜。注意事注意事项项在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内形变应尽量大一些。细绳套应适当长一些，便于确定力的方向。统一标度：在同一次实验中，画力

6、的图示选定的标度要相同，并且要恰当选定标度，使力的图示稍大一些。误误差分析差分析(1)误差来源：除弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差、作图误差等。(2)减小误差的办法：实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度盘，要按有效数字位数要求和弹簧测力计的精度正确读数和记录。作图时使用刻度尺，并借助于三角板，使表示两力的对边一定要平行。例例题题验证验证平行四平行四边边形定形定则则的注意事的注意事项项提示：注意弹簧测力计的使用方法。（2013年济南）在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套（如图所示）。实验中需用两个弹簧测力计

7、分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条。某同学认为在此过程中必须注意以下几项：A两根细绳必须等长B橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行其中正确的是_。（填入相应的字母）C例例题题验证验证平行四平行四边边形定形定则则的的误误差分析差分析某同学在做“互成角度的两个力的合成”的实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧测力计拉力的大小，如图所示。（2）有关此实验，下列叙述正确的是_。提示：回顾合力与分力大小与夹角的关系。ACA.两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大B.橡皮筋的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力C.两次拉橡皮筋时，

8、需将橡皮筋结点拉到同一位置O。这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同D.若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可。例例题题验证验证平行四平行四边边形定形定则则的的误误差分析差分析（3）图所示是甲和乙两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个比较符合实验事实？（力F是用一只弹簧测力计拉时的图示）答：_。提示：等效力是实验中测得的力；合力是由实验中的两个分力根据平行四边形定则做出的力。提示：实验误差除了弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差和作图误差。甲（4）在以上比较符合实验事实的一位同学中，造成误差的主要原因是：（至少写出两种

9、情况）答：_。例例题题验证验证平行四平行四边边形定形定则则的的误误差分析差分析提示：两分力夹角过大时，合力会很小，作图时的误差会变大。（2012年长沙）验证共点的两个力合成的平行四边形定则时，下述哪些方法步骤可减少实验误差（）C拉橡皮条的细绳要稍长些D橡皮条弹性要好，拉到O点时，拉力要适当大些E实验前，先把所用的两个弹簧的钩子互相钩住，平放在桌面上，向相反方向拉，检查读数是否相同F拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧应贴近且平行于木板面BCDEF规规律律总结总结弹簧测力计的使用和读数弹簧测力计的使用弹簧测力计的读数将两只弹簧测力计调零后水平互钩对拉过程中，读数相同，可选；若不同，应另换或调校，直至相

10、同为止。使用时，读数应尽量大些，但不能超出范围。被测力的方向应与轴线方向一致。读数时应正对、平视刻度。读数时要估读规规律律总结总结验证平行四边形定则实验的误差分析两个分力的大小太小两个分力的夹角过大或过小两个分力太小时，合力太小，读数误差大夹角过大时，合力太小，读数误差大夹角过小时，画图时做平行线的误差大练习练习（2）这位同学在实验中确定分力方向时，图中甲所示的a点标记得不妥，其原因是_（1）用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉到O点，这样做的目的是_O、a两点太近，使作图时方向确定不准确FF例例题题其他其他实验实验方法方法提示：注意选好力的标度，利用平行四边形定则画力的图示，进而求得合力的大

11、小。2.01(1.972.05)例例题题其他其他实验实验方法方法例例题题其他其他实验实验方法方法某同学尝试用橡皮筋等器材验证力的平行四边形定则，他找到两条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端与细绳连接，结点为O，细绳下挂一重物，两橡皮筋的另一端也都连有细绳。实验时，先将一条橡皮筋的另一端的细绳固定在墙上的钉子A上，另一条橡皮筋任其下垂，如图甲所示；再将另一条橡皮筋的另一端的细绳固定在墙上的钉子B上，如图乙所示。(1)为完成实验，下述操作中必需的是_。提示：本实验的原理是用橡皮筋的伸长量来表示弹力的大小，故实验中

12、一定要测橡皮筋的长度。为了确保力的合成的等效性，还需要记录图乙种结点O的位置及过结点O的竖直方向。bcea.两橡皮筋的另一端连接的细绳a、b长度要相同b.要测量橡皮筋的原长c.要测量图甲和图乙中橡皮筋的长度d.要记录图甲中结点O的位置及过结点O的竖直方向e.要记录图乙中结点O的位置及过结点O的竖直方向(2)对该实验“两条相同的橡皮筋”的要求的理解正确的是_。例例题题其他其他实验实验方法方法提示：本实验中需用橡皮筋的伸长量表示弹力大小（满足F=kx），应使k值相同。ca.橡皮筋的材料和原长相同即可b.橡皮筋的材料和粗细相同即可c.橡皮筋的材料、原长和粗细均要相同例例题题其他其他实验实验方法方法（

13、1）改变钩码个数，实验能完成的是（）（2）在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是_。A.标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度C.用量角器量出三段绳子之间的夹角D.用天平测出钩码的质量提示：实验中的分力与合力的关系需满足三角形的三边关系。BCDA高考考情演高考考情演变变实验拓展创新的两种方法以本实验为背景，以实验中操作的注意事项、误差来源设置条件，或通过改变实验条件、实验仪器设置题目.1.对实验原理的理解、实验方法的迁移高考考情演高考考情演变变2.实验器材的改进（1）橡皮筋-弹簧测力计（2）钩码-弹簧测力计替代替代练习练习小明通过实验验证力

14、的平行四边形定则。练习练习练习练习(3)根据(2)中的实验，可以得出的实验结果_。(填写选项前的字母)(4)根据小明的上述实验探究，请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项。橡皮筋拉伸不宜过长；选用新橡皮筋。(或：拉力不宜过大；选用弹性好的橡皮筋；换用弹性好的弹簧。)A.橡皮筋的长度与受到的拉力成正比B.两次受到的拉力相同时，橡皮筋第2次的长度较长C.两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第2次受到的拉力较大D.两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大BD课课堂堂总结总结实验：验证平行四边形定则操作时的注意事项做图时的注意事项_：在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同。_：用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大，以60100之间为宜。在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内形变应尽量_。细绳套应适当_，便于确定力的方向。_：在同一次实验中，画力的图示选定的标度要相同，并且要恰当选定标度，使力的图示稍大一些。位置不变角度合适大一些长一些统一标度