2010高考物理一轮复习 7. 实验（3）验证力的平行四边形定则实验精品资料

1 7 7 实验 实验 3 3 验证力的平行四边形定则实验 验证力的平行四边形定则实验 1 1 高考解读 高考解读 真题品析真题品析 知识 验证力的平行四边形定则知识 验证力的平行四边形定则 例例 1 1 09 年山东卷 23 12 分 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 A B 上 另一端与第三条橡皮筋连接 结点为 O 将第三条橡皮筋的另一端通过细胞挂 一重物 为完成实验 下述操作中必需的是 a 测量细绳的长度 b 测量橡皮筋的原长 c 测量悬挂重物后橡皮筋的长度 d 记录悬挂重物后结点 O 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 解析解析 bc 测量长度可以利用比例关系得出的二个分力 一个合力 d 确定画图时标准点 不同的小重物可以产生不同效果所以要更换重物 答案 答案 bcd 更换不同的小重物 点评 点评 只要知道验证平行四边形定则的实验原理 就可以掌握好任意形式的变题 热点关注热点关注 知识 验证力的平行四边形定则知识 验证力的平行四边形定则 例例 2 2 某同学做 验证力的平行四边形定则 实验时 主要步骤是 A 在桌上放一块方木板 在方木板上铺一张白纸 用图钉把白纸钉在方木板上 B 用图钉把橡皮条的一端固定在板上的 A 点 在橡皮条的另一端拴上两条细绳 细绳的另一端系着绳套 C 用两个弹簧秤分别钩住绳套 互成角度地拉橡皮条 使橡皮条伸长 结点到达某一位置 O 记录下 O 点 的位置 读出两个弹簧秤的示数 D 按选好的标度 用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力 F1 和 F2 的图示 并用平行四边形定则求出合力 F 2 E 只用一只弹簧秤 通过细绳套拉橡皮条使其伸长 读出弹簧秤的示数 记下细绳的方向 按同一标度 作出这个力 F 的图示 F 比较力 F 和 F 的大小和方向 看它们是否相同 得出结论 上述步骤中 有重要遗漏的步骤的序号是 和 遗漏的内容分别是 和 解析解析 有重要遗漏的步骤的序号是 C 和 E 遗漏的内容分别是 C 中未记下两条绳子的方向 和 E 中未说明是否把橡皮条的结点拉到了位置O 点评 点评 对实验中的注意事项要熟练分析 2 2 知识网络 知识网络 一 实验目的一 实验目的 验证互成角度的两个力合成的平行四边形定则 二 实验原理二 实验原理 如果使 F1 F2的共同作用效果与另一个力 F 的作用效果相同 使橡皮条在某一方向伸长一定的长度 看 F1 F2用平行四边形定则求出的合力 F 与这一个力 F 是否在实验误差允许范围内大小相等 方向相同 如 果在实验误差允许范围内 就验证了力的平行四边形定则 三 实验器材三 实验器材 木板一块 白纸 图钉若干 橡皮条一段 细绳套 两个 弹簧秤两个 三角板 刻度尺 量角器 铅 笔 四 实验步骤四 实验步骤 1 用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的方木板上 2 用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点 用两条细绳套结在橡皮条的另一端 3 用两个弹簧秤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 点到达某一位置O 如图所示 4 用铅笔描下结点O的位置和两条细绳套的方向 并记录弹簧秤的读数 在白纸上按比例作出两个弹簧 秤的拉力F1和F2的图示 利用刻度尺和三角板根椐平行四边形定则求出合力F 5 只用一个弹簧秤 通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O 记下弹簧秤的读数和细绳的方 向 按同样的比例用刻度尺从O点起做出这个弹簧秤的拉力F 的图示 6 比较F 与用平行四边形定则求得的合力F 在实验误差允许的范围内是否相等 3 7 改变两个分力F1和F2的大小和夹角 再重复实验两次 比较每次的F与F 是否在实验误差允许的范围 内相等 五 注意事项五 注意事项 1 用弹簧秤测拉力时 应使拉力沿弹簧秤的轴线方向 橡皮条 弹簧秤和细绳套应位于与纸面平行的同 一平面内 2 同一次实验中 橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变 3 使用弹簧测力时 拉力适当大一些 4 画力的图示时应该选择适当的标度 尽量使图画的大些 同一次实验中标度应该相同 要严格按力的图 示要求和几何作图法作出平行四边形 求出合力 3 3 复习方案 复习方案 基础过关 基础过关 重难点 平行四边形定则重难点 平行四边形定则 例例 3 3 如图丙所示 在探究 共点力合成 的实验中 橡皮条一端固定于P点 另 一端连接两个弹簧秤 分别用F1与F2拉两个弹簧秤 将结点拉至O点 现让F2大 小不变 方向沿顺时针方向转动某一角度 要使结点仍位于O点 则F1的大小及图 中 90o 角的变化可能是 A 增大F1的同时增大 角 B 增大F1而保持 角不变 C 增大F1的同时减小 角 D 减小F1的同时增大 角 解析 解析 利用控制变量法求解 答案 答案 ABC 典型例题典型例题 例例 4 4 在 验证力的平行四边形定则 的实验情况如图甲所示 其中 A 为固定橡皮筋的图钉 O 为橡皮筋 与细绳的结点 OB 和 OC 为细绳 图乙是在白纸上根据实验结果画出的图 图乙中的 F 与 F 两力中 方向一定沿 AO 方向的是 本实验采用的科学方法是 A 理想实验法 B 等效替代法 C 控制变量法 D 建立物理模型法 解析 解析