《驗(yàn)證力的平行四邊形法則》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《驗(yàn)證力的平行四邊形法則（40頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 1頁 第8單元 實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證力的平行四邊形定則 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 2頁 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 3頁 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 4頁 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證互成角度的兩個力的平行四邊形定則二、實(shí)驗(yàn)原理本實(shí)驗(yàn)的研究對象為繩與橡皮條的結(jié)點(diǎn)，當(dāng)用一個力F，與同時用兩個共點(diǎn)力F1、F2拉結(jié)點(diǎn)，使結(jié)點(diǎn)均至O點(diǎn)，說明F的作用效

2、果，可用F1和F2的合作用效果代替，即F應(yīng)為F1和F2的合力根據(jù)平行四邊形定則作出力F1和F2的合力F的圖示，比較F和F的大小和方向是否都相同，若相同，則說明互成角度的兩個力合成時遵循平行四邊形定則 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 5頁 【例1】在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中所采用的基本原理和研究方法是()A理想實(shí)驗(yàn)法B建立物理模型法C控制變量法D等效替代法 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 6頁 【解析】在“探究力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中要求兩次拉橡皮筋的效果相同，故實(shí)驗(yàn)采

3、用了等效替代的方法，選項D正確，選項A、B、C錯誤【答案】D 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 7頁 三、實(shí)驗(yàn)器材方木板，白紙，彈簧測力計(兩只)，橡皮條，細(xì)繩套(兩個)，三角板，刻度尺，圖釘(幾個) 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 8頁 四、實(shí)驗(yàn)步驟1用圖釘把白紙釘在水平桌面上的方木板上2用圖釘把橡皮條的一端固定在A點(diǎn)，橡皮條的另一端拴上兩個細(xì)繩套 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 9頁 3. 用兩只彈簧測力計分別鉤住細(xì)繩套

4、，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條與繩的結(jié)點(diǎn)伸長到某一位置O，如圖所示，記錄兩彈簧測力計的讀數(shù)，用鉛筆描下O點(diǎn)的位置及此時兩細(xì)繩套的方向4用鉛筆和刻度尺從結(jié)點(diǎn)O沿兩條細(xì)繩方向畫直線，按選定的標(biāo)度作出這兩只彈簧測力計的讀數(shù)F1和F2的圖示，并以F1和F2為鄰邊用刻度尺作平行四邊形，過O點(diǎn)畫平行四邊形的對角線，此對角線即為合力F的圖示 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 10頁 5只用一只彈簧測力計通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置O，記下彈簧測力計的讀數(shù)和細(xì)繩套的方向用刻度尺從O點(diǎn)按同樣的標(biāo)度沿記錄的方向作出這只彈簧測力計的拉力F的圖示6比較

5、一下，力F與平行四邊形定則求出的合力F在大小和方向上是否相同7改變兩彈簧測力計拉力F1和F2的大小和夾角，再重做兩次實(shí)驗(yàn) 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 11頁 【例2】在“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細(xì)繩套和一把彈簧秤(1)為完成實(shí)驗(yàn)，某同學(xué)另找來一根彈簧，先測量其勁度系數(shù)k53 N/m； 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 12頁 (2)某次實(shí)驗(yàn)中，彈簧秤的指針位置如圖所示，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2.50 N，請在圖中畫

6、出這兩個共點(diǎn)力的合力F合；(3)由圖得到F 合_N. 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 13頁 【解析】(2)2.10(說明：有效數(shù)字位數(shù)正確，0.02內(nèi)都可)注意估讀，作圖時注意選取標(biāo)度，都從O點(diǎn)沿力的方向按力的大小作出力的圖示，如圖所示 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 14頁 (3)以這兩個力2.10 N和2.50 N，作為平行四邊形的兩條鄰邊，作平行四邊形，畫出對角線，用刻度尺量出平行四邊形對角線的長度除以標(biāo)度，得出F合3.3 N，如圖所示【答案】(2)2.10(說明：有效數(shù)

7、字位數(shù)正確，0.02內(nèi)都可)，見解析圖(3)3.3(說明：0.2內(nèi)都可) 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 15頁 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 16頁 一、實(shí)驗(yàn)操作技巧1在同一次實(shí)驗(yàn)中，使橡皮條拉長時，結(jié)點(diǎn)O位置一定要相同2用兩只彈簧測力計鉤住繩套互成角度地拉橡皮條時，夾角不宜太大也不宜太小，在60100之間為宜3保證合力和分力共面，讀數(shù)時應(yīng)注意使彈簧測力計與木板平行，并使細(xì)繩套與彈簧測力計的軸線在同一條直線上，避免彈簧測力計的外殼和彈簧測力計的限位孔之間有摩擦，讀數(shù)時眼睛要正

8、視彈簧測力計的刻度，在合力不超過量程及橡皮條彈性限度的前提下，拉力的數(shù)值盡量大些 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 17頁 4細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長一些，便于確定力的方向，不要直接沿細(xì)繩套的方向畫直線，應(yīng)在細(xì)繩套上相距較遠(yuǎn)的地方選取兩個點(diǎn)，去掉細(xì)繩套后，連接兩點(diǎn)，即可確定力的方向5調(diào)零后的彈簧測力計以兩只互鉤對拉，讀數(shù)相同為選取準(zhǔn)則6在同一次實(shí)驗(yàn)中，畫力的圖示所選定的標(biāo)度要相同，并且要恰當(dāng)選取標(biāo)度，使所作力的圖示稍大一些 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 18頁 【例1】(2010天津)在探

9、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(xì)繩實(shí)驗(yàn)時，需要兩次拉伸橡皮條，一次是通過兩細(xì)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(xì)繩拉橡皮條 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 19頁 (1)實(shí)驗(yàn)對兩次拉伸橡皮條的要求中，下列哪些說法是正確的_(填選項字母)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(diǎn)拉到相同位置 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 20頁 (2)同學(xué)們在操作過

10、程中有如下議論，其中對減小實(shí)驗(yàn)誤差有益的說法是_(填選項字母)A兩細(xì)繩必須等長B彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行C用兩彈簧秤同時拉細(xì)繩時兩彈簧秤示數(shù)之差應(yīng)盡可能大D拉橡皮條的細(xì)繩要長些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 21頁 【解析】(1)本實(shí)驗(yàn)的目的是為了驗(yàn)證力的平行四邊形定則，即研究合力與分力的關(guān)系，根據(jù)合力與分力是等效的，本實(shí)驗(yàn)橡皮條兩次沿相同方向拉伸的長度要相同，故A項錯誤，B項正確；在白紙上標(biāo)下第一次橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)的位置，第二次將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置，表明兩次效果相同，即兩個拉力和一個

11、拉力等效，而彈簧秤不必拉到相同刻度，故C項錯誤，D項正確 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 22頁 (2)本實(shí)驗(yàn)要求共點(diǎn)力同時共面，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行，否則，作出的是拉力在紙面上的分力，誤差較大，兩細(xì)繩長度不需要相同， A項錯誤，B項正確；用兩彈簧秤同時拉細(xì)繩時彈簧讀數(shù)沒有要求，只要使得兩次橡皮條拉伸到一點(diǎn)即可，C項錯誤；彈簧秤標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些，作圖時產(chǎn)生的角度誤差會減小，D項正確【答案】(1)BD(2)BD 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 )

12、 第 23頁 二、實(shí)驗(yàn)誤差的來源與分析本實(shí)驗(yàn)誤差除彈簧測力計本身的誤差外，還有讀數(shù)誤差、作圖誤差因此，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；作圖時，兩個分力F1、F2的對邊一定要平行，兩個分力間夾角越大，用平行四邊形作圖得出合力F的誤差F就越大，所以，實(shí)驗(yàn)中不要把取得太大本實(shí)驗(yàn)允許的誤差范圍是：力的大小F5%F，F(xiàn)與F的夾角7.對于F0、0和F5%F、7的情況要分析原因 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 24頁 【例2】(原 創(chuàng) 題 )如圖所示，是兩位同學(xué)在研究“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”時所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，若F的作用效果與F1

13、、F2共同作用效果相同，則尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)的結(jié)果為() 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 25頁 【解析】若F的作用效果與F1、F2共同作用效果相同，說明F為實(shí)驗(yàn)值，F(xiàn)為理論值，故F一定沿橡皮條方向，選項B、D錯誤；實(shí)驗(yàn)是有誤差的，選項C屬于假實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，湊的數(shù)據(jù)，選項A更尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)的結(jié)果，可見選項A正確，選項C錯誤【答案】A 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 26頁 【學(xué)法指導(dǎo)】 實(shí) 驗(yàn) 必 有 誤 差 ， A圖 中 F與 F誤 差 較 大 的原 因 可 能 是 ， F1的 方 向 比

14、 真 實(shí) 值 方 向 偏 左 ， F2的 大 小 比真 實(shí) 值 偏 小 且 方 向 比 真 實(shí) 值 方 向 偏 左 ， 作 圖 時 兩 虛 線 不 分別 與 F1線 和 F2線 平 行 我 們 要 盡 量 規(guī) 范 操 作 減 小 誤 差 誤 差是 不 可 避 免 的 ， 千 萬 不 要 硬 湊 數(shù) 據(jù) 而 使 實(shí) 驗(yàn) 達(dá) 到“十 全 十美”， 毫 無 誤 差 ， 要 尊 重 客 觀 事 實(shí) ， 養(yǎng) 成 科 學(xué) 的 學(xué) 習(xí) 與 研 究態(tài) 度 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 27頁 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物

15、 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 28頁 一、力的合成的等效性【例1】(原創(chuàng)題)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，除了方木板，白紙，橡皮條，細(xì)繩套(兩個)，三角板，刻度尺，圖釘(幾個)等必要的器材外，只用一個彈簧測力計，能完成“互成角度的兩個力的合成”的實(shí)驗(yàn)嗎？如果能，應(yīng)如何操作？ 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 29頁 【解析】可以用一彈簧秤分先后測定兩分力的大小來驗(yàn)證本實(shí)驗(yàn)主要操作步驟如下：(1)把兩條細(xì)線中的一條細(xì)線與彈簧秤連接，然后同時拉這兩條細(xì)線，使結(jié)點(diǎn)至O點(diǎn)，記下兩條線的方向和彈簧秤的示數(shù)F1. 高 考 調(diào) 研 第 二 章

16、物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 30頁 (2)放回橡皮條后，將彈簧秤連接到另一細(xì)線上，再同時拉這兩條細(xì)線，使結(jié)點(diǎn)至O點(diǎn)，并使兩條細(xì)線位于記錄下來的方向，讀出彈簧秤的示數(shù)F2.按選定的標(biāo)度作出F1和F2的圖示，并以F1和F2為鄰邊用刻度尺作平行四邊形，過O點(diǎn)畫平行四邊形的對角線，此對角線即為合力F的圖示 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 31頁 (3)放回橡皮條后，將彈簧秤連接到任一細(xì)線上，單獨(dú)拉這條細(xì)線，使結(jié)點(diǎn)至O點(diǎn)，并記錄下來力的方向，讀出彈簧秤的示數(shù)F，按選定的標(biāo)度作出F的圖示(4)比較一下，力F與平行四

17、邊形定則求出的合力F在大小和方向上是否相同(5)改變分力的大小和夾角，再重做兩次實(shí)驗(yàn) 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 32頁 【學(xué)法指導(dǎo)】 該 設(shè) 計 難 點(diǎn) 突 破 ：“一 個 彈 簧 測 力 計 如何 起 到 兩 個 彈 簧 測 力 計 的 作 用”體 現(xiàn) 在 遷 移 能 力 上 就 是 分次 測 量 ， 但 仍 遵 循 力 的 合 成 的 等 效 性 ， 即 每 次 都 是 將 結(jié) 點(diǎn) 拉到 同 一 位 置 ， 這 是 解 決 本 實(shí) 驗(yàn) 的 核 心 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版

18、 ) 第 33頁 二、力的合成的動態(tài)分析【例2】如圖所示，用A、B兩彈簧秤拉橡皮條，使其伸長到O點(diǎn)，現(xiàn)保持A的讀數(shù)不變，而使夾角減小，適當(dāng)調(diào)整彈簧秤B的拉力大小和方向，可使O點(diǎn)保持不變，這時 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 34頁 (1)B的示數(shù)應(yīng)是()A一定變大B一定不變C一定變小D變大、不變、變小均有可能(2)夾角的變化應(yīng)是()A一定變大B一定不變C一定變小D變大、不變、變小均有可能 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 35頁 【解析】“使O點(diǎn)保持不變”即表明A、B拉力的合力的大

19、小和方向不變，則以O(shè)為圓心，以A力大小為半徑畫圓弧如圖所示根據(jù)平行四邊形定則，按題意減小，可知B的拉力的大小和方向均發(fā)生相應(yīng)的變化由右圖可知B的拉力的大小和角度都將變小，故(1)、(2)均選C項【答案】(1)C(2)C 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 36頁 【觸類旁通】如圖所示，在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”這一實(shí)驗(yàn)中，兩彈簧秤現(xiàn)在的夾角為90，使b彈簧秤從圖示位置開始沿箭頭方向緩慢轉(zhuǎn)動，在這過程中，保持O點(diǎn)的位置和a彈簧秤的拉伸方向不變，則在整個過程中，關(guān)于a、b兩彈簧秤示數(shù)的變化情況是() 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平

20、 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 37頁 Aa示數(shù)增大，b示數(shù)減小Ba示數(shù)減小，b示數(shù)增大Ca示數(shù)減小，b示數(shù)先增大后減小Da示數(shù)減小，b示數(shù)先減小后增大 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 38頁 【解析】對點(diǎn)O受力分析，受到兩個彈簧的拉力和橡皮條的拉力，如圖所示，其中橡皮條的拉力大小不變，a彈簧拉力方向不變，b彈簧拉力方向和大小都改變，由圖可知a示數(shù)減小，b示數(shù)增大，故選項A、C、D錯誤，選項B正確【答案】B 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 39頁 【學(xué)法指導(dǎo)】 作 圖 法 求 解 力 的 合 成 問 題 ， 重 點(diǎn) 是 規(guī) 范作 圖 ， 規(guī) 范 作 圖 能 直 觀 判 斷 出 各 量 的 變 化 關(guān) 系 ， 切 忌 作 圖 太隨 意 ， 將 會 給 解 題 造 成 誤 判 的 麻 煩 高 考 調(diào) 研 第 二 章 物 體 的 平 衡 高 三 物 理 (新 課 標(biāo) 版 ) 第 40頁 課時作業(yè)（word）