2013版物理一轮精品复习学案 实验三 验证力的平行四边形定则（必修1）

2013版物理一轮精品复习学案 实验三 验证力的平行四边形定则（必修1）内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 【考纲全景透析】一、验原理等效思想：使一个力 F的作用效果和两个力 作用效果相同，都是使同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点 O，即伸长量相同，所以 F为 合力，作出力F的图示，再根据平行四边形定则作出力 合力 F 的图示，比较 F、F在实验误差允许的范围内是否大小相等、验器材方木板、白纸、弹簧测力计(两个)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉、铅笔.【热点难点全析】一、图钉把橡皮条的一端固定在 点如图所示，成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长到某一位置 点的位置和两条细绳套的方向，置 O)沿着两条绳套的方向画直线，按选定的标度作这两只弹簧测力计的拉力 2、 图示，以 邻边利用刻度尺和三角板作平行四边形，过 O 点画平行四边形的对角线，即为合力 F ，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样位置 下细绳的方向，按同一标度作出这个力 F与用平行四边形定则求得的合力 F 的大小和方向，差分析（1）用两个弹簧测力计拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧测力计不在同一平面内，这样两个弹簧测力计的水平拉力的实际分力比由作图法得到的合力要小，造成实验误差.（2）结点 O 的位置和两个弹簧测力计的方向画得不准确，造成作图误差.（3）两个分力的起始夹角 太大，如大于 120，再重复做两次实验，为保证结点 O 位置不变(即保证合力不变)，则 变化范围不大，因而弹簧测力计示数变化不显 3、著，读数误差较大.（4）作图比例不恰当、不准确等造成作图误差.【例 1】在做“验证力的平行四边形定则”实验时，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的 O 点，以下操作正确的是()同一次实验过程中， O 点位置允许变动B实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计的刻度C实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一个弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到 O 点D实验中，把橡皮条的另一端拉到 O 点时，两个弹簧测力计之间的夹角应取 90，以便于算出合力的大小【答案】B【详解】实验中有严格的要求：(1)结点 O 4、 不允许移动(2)弹簧测力计不要达到最大量程，因为一个达到最大，另一个将不好调整(3)两个弹簧测力计的拉力夹角不易过大，也不易过小，取 90也可以，并不是必须取 90先观察指针是否指在零刻度处，若指针不在零刻度处，要设法调整指针，相反方向拉， ，皮条、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.【例 2】图甲为“探究求合力的方法”的实验装置(1)下列说法中正确的是_在测量同一组数据 2 和合力 F 的过程中，橡皮条结点 O 的位置能变化B弹簧测力计拉细线时，拉力方向必须竖直向下C 2 和合力 F 的大小都不能超过弹簧测力计的量程D为减小测量误差，F 1、F 2 方向间夹角 5、应为 90(2)弹簧测力计的指针如图乙所示，由图可知拉力的大小为_N.【答案】(1)C (2)解】(1)在测量同一组数据的过程中，橡皮条结点 O 的位置不能变化，如果变化，即受力变化，所以 选项错误；由于弹簧测力计是通过定滑轮拉结点 O，定滑轮只能改变力的方向不能改变力的大小，所以弹簧测力计拉线的方向不一定要沿竖直方向，B 选项错误；弹簧测力计的使用，不能超过其量程，C 选项正确；两个拉力的方向合适即可，不宜太大，也不宜太小，但不一定为 90，所以 D 选项错误(2)考查弹簧测力计的读数【高考零距离】【2012 年】22012浙江卷 在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、 6、细绳套和一把弹簧秤光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (1)为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表：弹力 F(N) x(102 m) k_N/m；(2)某次实验中，弹簧秤的指针位置如图所示，其读数为_N；同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为 ，请在答题纸上画出这两个共点力的合力 F 合 ；(3)由图得到 F 合 答案 (1)53(5155)(2)图略(3)解析 (1)如图所示，在图象上取相距较远的两点 P( Q(弹簧的劲度系数 k N/53 N/m；)利用作图法作出两个力的图示；(3)利用作图法求合力【2011 年】1.（2011江苏物理同学用如图所示 7、的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。 弹簧测力计 挂于固定点 P，下端用细线挂一重物 M。 弹簧测力计 B 的一端第 11 题图 2光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，手持另一端向左拉，使结点 O 静止在某位置。 分别读出弹簧测力计 和B 的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录 O 点的位置和拉线的方向。 (1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为 N，图中 的示数为_N。 (2)下列不必要的实验要求是_。 (请填写选项前对应的字母)( )应测量重物 M 所受的重力(B)弹簧测力计应在使用前校零(C)拉线方向应与木板平面平行(D)改变拉力，进行多次实验，每次都要使 O 点静止在同一位置（3）某次实验 8、中，该同学发现弹簧测力计 的指针稍稍超出量程，请您提出两个解决办法。 【答案】 （1）2）D (3) 使 B 拉力减小，减小 M 的重力大小， 换成量程更大的测力计，改变 B 的拉力方向等等【详解】 （1）根据弹簧测力计的指针位置以及读数规则可知 的示数为 2）要验证的关系是 B 两个弹簧测力计的拉力的合力与 M 的重力等大反向，所以应测量M 的重力，为减小测量误差应该做到测力计使用前校零，拉力的方向与木板平行，改变拉力进行多次实验，O 点位置可以不同， D 错。 （3） 的拉力超过其量程，为减小 的数值，可以有多个方法，例如：使 B 拉力减小，减小 M 的重力大小， 换成量程更大的测力计，改变 9、B 的拉力方向等等。 解答本题时注意：(1)弹簧测力计的读数要求（2）该实验与课本实验有何相同点和不同点2.（09山东23） (12 分) 请完成以下两小题。 （1）某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小事物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉字，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别在墙上的两个钉子 、B 上，另一端与第二条橡皮筋连接，结点为 O，将第三条橡皮筋的另一端通过细胞挂一重物。 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 为完成实验，下述操作中必需的是。 测量细绳的长度b测量橡皮筋的原长c测量悬挂重物后像皮筋的长度d记录悬挂重物后结点 O 10、的位置钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次实验证，可采用的方法是 答案：（1）更换不同的小重物；【考点提升训练】证力的平行四边形定则”的实验时，橡皮条的一端固定在木板上，用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的 O 点，则下列说法中错误的是( ) 需记录弹簧测力计的读数和 O 橡皮条的另一端拉到 O 点时，两只弹簧测力计之间的夹角必须取 90始终将其中一只弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后调节另一只弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到 O 点【答案】选 B、C、D.【详解】由合力的定义知，只有两次都把橡皮条拉到同一个位置(O 点) ，实验中测得的才是合力与分力的等效关 11、系，故 说法正确；实验中，除了要记录弹簧测力计的读数、O 点的位置以外，还要记录两个分力的方向(即绳子拉的方向) ，故 B 说法是错误的；两个弹簧测力计之间的夹角实际上就是两个分力的夹角，这个夹角应当是任意的，故 C 说法也是错误的；实验中如果始终将其中一只弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，则在调节另一只弹簧测力计时很容易使得这只弹簧测力计超过其量程，是不允许的，故 D 如图所示，用 、B 两弹簧测力计拉橡皮条，使其伸长到 O 点 ，现保持 的读( 2)数不变，而使夹角减小，适当调整弹簧测力计 B 的拉力大小和方向，可使 O 点保持不变，这时：(1)B 的示数应是 ()一定变大 B一定不变C一 12、定变小 D变大、不变、变小均有可能(2)夹角 的变化应是 () 一定变大 B一定不变C一定变小 D变大、不变、变小均有可能解析本题重点考查作图法求解力的合成问题，只有规范作图才能做出正确判断，切忌作图时随意乱画“使 O 点保持不变”即表明 、B 拉力的合力的大小和方向不变，则以 O 为圆心，以 的拉力大小为半径画圆弧如右图所示，根据平行四边形定则，按题意 减小，可知 图可知 B 的拉力的大小和角度 都将变小，故 (1)、(2)均选 1)C (2)找到三条相同的橡皮筋( 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分别挂在墙上的两个钉子 、B 上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为 O，将第三条橡皮筋。