作物育种课件教学课件

单倍体:二倍体:多倍体:体细胞中具有本物种配子染色体数的个体。体细胞中含有两个染色体组数的个体。体细胞中含有三个或三个以上的染色体组数的个体。1048二11012444四22642六321例7、下列关于单倍体、二倍体、多倍体的叙述，

不正确的是（）A、由受精卵发育成的生物，体细胞中，有几个染色体组就叫做几倍体B、由配子发育成的生物，体细胞中，无论有几个染色体组也只能叫做单倍体C、单倍体一般高度不孕，多倍体一般茎秆粗壮，果实较大D、单倍体都是纯种，多倍体的等位基因至少有三个D例8、下列说法正确的是（）A、凡是细胞中含有两个染色体组的个体就叫二倍体B、单倍体就是体细胞中含有一个染色体组的个体C、在育种过程中单倍体肯定可育，其优点是稳定遗传，后代不发生性状分离D、多倍体在植物界中比较常见，几乎全部的动物都是二倍体DChromosomalarrangementofawomanwithtrisomy21杂交水稻高三生物

第一轮复习必修Ⅱ第4章生物的变异育种问题情境：

玉米起源于美洲大陆，15世纪传入欧洲，16世纪经葡萄牙传入中国，现在遍布全世界。远在古代，美洲的印第安人就选择和培育了许多穗大粒饱的玉米。原来他们把玉米奉为神灵，用作祭祀的玉米是在隔离条件下种植的，经过精心管理和认真选育，不仅果穗硕大、颗粒饱满，而且品质优良，无任何杂粒，这样就选育出了具有优良性状的玉米品种。玉米：（1）生长周期短，繁殖速度快。（2）有容易区分的相对性状。（3）产生后代数量多，统计更加精确。（4）人工去雄操作非常方便，便于进行杂交。

设想你是一位玉米育种专家，遇到这样的情况：品种A子粒多，但不抗黑粉病；品种B子粒少，但抗黑粉病。

讨论：你用什么方法既能把两个品种的优良性状结合在一起,又能把双方的缺点都去掉?已知小麦的高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（T）对易染锈病（t）为显性，两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种。你用什么方法能把两个品种的优良性状结合在一起，又能把双方的缺点都去掉？将你的设想用遗传图解表示出来。试一试：植物杂交育种的方法以下是杂交的育种参考方案：Ｐ高抗矮不抗Ｆ１高抗Ｆ２DDTTddttDdTtddTt高抗高不抗矮抗矮不抗ddTT矮抗ddTTddTt矮抗ddTT矮抗矮抗矮不抗ddTtddTT杂交自交选优自交F3选优思考：要培育出一个能稳定遗传的植物品种至少要几年？中国荷斯坦牛：荷斯坦—弗里生牛与我国黄牛杂交选育后逐渐形成的优良种。泌乳期可达305天，年产乳量可达6300kg以上。基因重组将两个或多个优良性状集中在一起。（一）杂交育种一、常用育种方法杂交自交筛选出符合要求的表现型，连续自交直至不发生性状分离为止。

（1）只能利用已有基因的重组，

并不能创造新的基因。（2）杂交后代会出现性状分离现象，育种周期长。2、方法：1、原理：3、优点：4、缺点：5、举例：杂交水稻、矮杆抗锈病小麦（二）诱变育种2、方法：利用物理因素(紫外线、α射线、失重等)或化学因素(亚硝酸、硫酸二乙酯等)来处理生物，使生物发生基因突变。1、原理：基因突变3、优点：

可以提高突变率，加速育种进程4、缺点：突变的方向难以掌握（突变后有利个体少，工作量大）;突变体难以集中多个理想性状。5、举例：太空椒、“黑农五号”大豆青霉素高产菌株的培育

诱变育种除了采用常规的诱变育种方法外，还采用太空育种。太空育种主要是利用返回式卫星和高空气球能达到的高空环境，通过强辐射、微重力和高真空等条件使植物种子的基因发生基因突变的作物育种新技术。我国已培育成功许多太空作物：用于微生物育种：例如青霉素的选育。1943年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素20单位/mL。后来人们对青霉菌多次进行X射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量已达到50000～60000单位/mL。中间为青霉菌，周围是细菌。（三）单倍体育种2、方法:3、优点：离体培养单倍体植株用秋水仙素诱导染色体加倍正常植株（纯合,自交后代不发生性状分离）花药（花粉）1、原理:染色体变异4、缺点：明显缩短了育种年限。技术复杂,须与杂交育种配合

5、举例：单育1号烟草单倍体育种：利用高茎皱粒豌豆和矮茎圆粒豌豆培育高茎圆粒豌豆高皱

DDtt杂合高圆DdTt矮圆ddTT花药离体培养高圆DT矮皱dt高皱Dt矮圆dT纯合高圆DDTT加倍纯合矮皱ddtt加倍纯合高皱DDtt加倍纯合矮圆ddTT加倍1.为什么说单倍体育种能明显缩短育种年限？花药离体培养→P高杆抗病

DDTT×矮杆感病

ddttF1高杆抗病

DdTt配子DTDtdTdtDTDtdTdtDDTTDDttddTTddtt↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓纯合体秋水仙素→↑

需要的矮抗品种单倍体育种第1年第2年P高杆抗病

DDTT×矮杆感病

ddttF1高杆抗病

DdTt↓F2D_T_D_ttddT_ddttddTT杂交育种↓第1年第2年第3~6年××↑

需要的矮抗品种矮抗（四）多倍体育种2、方法：

低温处理或用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。1、原理：5、举例：三倍体无子西瓜染色体变异3、优点：器官比较大，营养物质的含量提高4、缺点：发育延迟，结实率低1:无籽西瓜的培育①用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗得到四倍体西瓜；

②用二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交，得到三倍体的西瓜种子；

③三倍体西瓜联会紊乱，不能产生正常的配子；④三倍体西瓜的雌蕊授以二倍体西瓜的花粉后子房能发育成西瓜。1414一粒小麦山羊草14另一种山羊草7777杂交种不育配子配子147147配子配子杂交种不育281442加倍异源多倍体二粒小麦141428加倍异源多倍体普通小麦注：这也是物种形成的一种方式。（五）基因工程育种1、原理:2、方法:基因重组目的基因的获取基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与表达3、优点：4、缺点：5、举例：目的性强，可定向改变生物性状技术复杂；存在安全性问题抗虫棉抗虫棉（六）植物体细胞杂交1、原理:植物细胞全能性（酶专一性、细胞膜流动性）

2、方法:（1）去除细胞壁，分离出有活力的原生质体。（2）诱导原生质体间融合。

（3）融合后的原生质体再生出细胞壁，形成杂种细胞。

（4）用植物组织培养的方法培育杂种细胞得到杂种植株。3、优点：克服了远缘杂交不亲和的障碍。4、缺点：5、举例：技术难度大白菜—甘蓝白菜—甘蓝（七）核移植1、原理:动物体细胞核的全能性2、方法:将具备所需性状的体细胞核移植到去核卵细胞（或次级卵母细胞）中。3、优点：改良动物品种，拯救濒危动物4、缺点：5、举例：难度大,成活率低。克隆羊克隆羊——多利类型杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种基因工程育种原理基因重组基因突变染色体变异染色体变异基因重组常用方法将具有不同优良性状的两亲本杂交、连续自交用物理或化学的方法处理生物花药离体培养用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗基因拼接优点使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上提高变异频率加速育种进程明显缩短育种年限器官大型，营养含量高可以定向改变性状（目的性强），克服远缘杂交不亲和障碍缺点育种时间长盲目性大有利变异少需大量处理供试材料技术复杂，需与杂交育种配合发育延迟，结实率低技术要求高、可能引起生态危机实例矮抗小麦高产青霉素菌株矮抗小麦无子西瓜抗虫棉5.几种主要育种方法的比较类型细胞工程育种细胞融合技术核移植技术原理基因重组、染色体变异基因重组、染色体变异常用方法细胞融合、组织培养将具备所需性状的体细胞核移植到去核卵细胞中优点克服远缘杂交不亲和障碍可改良动物品种或保护濒危物种缺点技术要求高技术要求高实例白菜甘蓝、番茄马铃薯各种克隆动物问题：

在上述七种育种方法中，1、哪些用到了植物组织培养技术？2、哪些育种方法需要使用秋水仙素或低温处理？单倍体育种、基因工程、植物体细胞杂交单倍体育种、多倍体育种3、哪些育种方法能打破物种界限？基因工程、植物体细胞杂交4、能产生新基因的育种方法？诱变育种5、动物可用的育种方法？

植物可用的育种方法？

微生物可用的育种方法？杂交育种、诱变育种、基因工程育种、核移植杂交育种、诱变育种、基因工程育种单倍体育种、多倍体育种、植物体细胞杂交诱变育种、基因工程育种诱变育种基因工程育种单倍体育种植物体细胞杂交聚乙二醇限制酶秋水仙素射线、激光6、将下列育种方法与相关处理连接二、知识运用

例：下面为六种不同的育种方法。据图回答：(1)图中A至D方向所示的途径表示

育种方式，这种方法属常规育种，一般从F2代开始选种，这是因为

。杂交从F2开始发生性状分离(2)B常用的方法为

。花药离体培养

(3)E方法所用的原理是

。育种时所需处理的种子应当是萌发的（而非休眠的）种子，试阐述原因

、

、

、、

。基因突变发后进行细胞分裂，DNA在复制过程中由于某种因素种子萌的影响可发生基因突变。（4）C、F过程最常用的药剂是

，其作用的原理是

。秋水仙素

抑制纺锤体的形成，引起染色体加倍（5）由G到H过程中涉及的生物技术有

、

和

。基因工程（DNA重组技术）植物组织培养（6）K→L→M这种育种方法的优越性表现在

、

。

克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围1、（06江苏）20世纪50年代，科学家受达尔文进化思想的启发，广泛开展了人工动、植物育种研究，通过人工创造变异选育优良的新品种。这一过程人们形象地称为“人工进化”。(1)我国科学家通过航天搭载种子或块茎进行蔬菜作物的育种，用空间辐射等因素创造变异，这种变异类型可能属于

、

。与诱变育种方法相比，DNA重组技术最大的特点是

。三、高考试题基因突变染色体变异定向改造生物性状(2)若以某植物抗病高秆品种与感病矮秆品种杂交，选育抗病矮秆品种，其依据的遗传学原理是

。假设该植物具有3对同源染色体，用杂种一代花药离体培养获得单倍体，其单倍体细胞中的染色体(遗传物质)完全来自父本的概率为

。

基因重组

l/8

2、（06天津）甲种植物高产，乙种植物耐盐，通过细胞工程技术，利用甲、乙两种植物的各自优势，培育高产耐盐的杂种植株。请完善实验流程并回答问题：（1）A是

酶，B是

，C是

性状的幼芽。（2）若目的植株丢失1条染色体，不能产生正常配子而高度不育，则可用

（试剂）处理幼芽，以便获得可育的植株。纤维素酶和果胶

融合的原生质体

耐盐

秋水仙素

3、(07江苏)很久以前科学家在土壤中发现了某种细菌能制造一种对昆虫有毒的蛋白质，当时许多人就想把编码这一蛋白质的基因(抗虫基因)转移到农作物中，以降低昆虫对农作物造成的危害。20世纪90年代，美国科学家采用基因工程技术首次培育出抗虫玉米新品种。下图为这一转基因玉米的主要培育过程。(1)获得特定目的基因的途径除了从该细菌中直接分离抗虫基因外，还可以

。将目的基因与运载体结合时必须用

酶和DNA连接酶。在基因工程中，常用的运载体有

等，而作为运载体必须具备相应的条件，例如应具有

以便进行筛选。(2)由转基因玉米细胞经过

形成愈伤组织，然后发育成胚状体和试管苗。若要制备转基因玉米的人工种子，可选择上述实验过程中的

再包裹合适的人造种皮等。人工合成同种限制质粒标记基因脱分化胚状体4、（07山东）普通小麦中有高杆抗病（TTRR）和矮杆易感病（ttrr）两个品种，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验，请分析回答：（1）A组由F1获得F2的方法是

，F2矮杆抗病植株中不能稳定遗传的占

。（2）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮杆抗病植株中，最可能产生不育配子的是

类。（3）A、B、C三组方法中，最不容易获得矮杆抗病小麦新品种的方法是

组，原因是

。

自交2/3ⅡC基因突变频率低且不定向（4）通过矮杆抗病Ⅱ获得矮杆抗病小麦新品种的方法是

。获得的矮杆抗病植株中能稳定遗传的占

。（5）在一块高杆（纯合体）小麦田中，发现了一株矮杆小麦。请设计实验方案探究该性状出现的可能的原因（简要写出所用方法、结果和结论）

秋水仙素（或低温）诱导染色体加倍100%方法一：将矮杆小麦与高杆小麦杂交；如果子一代为高杆，子二代高杆：矮杆=3：1（或出现性状分离），则矮杆性状是基因突变造成的；否则，矮杆性状是环境引起的。方法二：将矮杆小麦与高杆小麦种植在相同环境条件下；如果两者未出现明显差异，则矮杆性状由环境引起；否则，矮杆性状是基因突变的结果。§2.4

实验:探究弹力和弹簧伸长的关系

验证力的平行四边形定则知识精要

一､探究弹力与弹簧伸长的关系

1.实验目的

(1)探究弹力与弹簧伸长的定量关系.

(2)学会利用图象研究两个物理量之间的关系的方法.2.实验原理

(1)如图所示,弹簧在下端悬挂钩码时会伸长,平衡时弹簧产生的弹力与钩码总重力大小相等.

(2)用刻度尺测出弹簧在不同的钩码

拉力下的伸长量,建立坐标系,以纵坐

标表示弹力大小F,以横坐标表示弹簧

的伸长量x,在坐标系中描出实验所测

得的各组(x,F)对应的点,用平滑的曲线连接起来,根据实验所得的图线,就可探知弹力大小与伸长量间的关系.3.实验器材

除轻质弹簧(一根),钩码(一盒),刻度尺,铁架台外,还需重垂线,坐标纸,三角板.

4.实验步骤

(1)如图所示,将铁架台放于桌

面上(固定好),将弹簧的一端固

定于铁架台的横梁上,在靠近弹

簧处将刻度尺(分度值为mm)固定

于铁架台上,并用重垂线检查刻度尺是否竖直.(2)记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度L0.

(3)在弹簧下端挂上一个钩码,待钩码静止后,记下弹簧下端所对应的刻度L1.

(4)用上面方法,记下弹簧下端挂2个､3个､4个……钩码时,弹簧下端所对应的刻度L2､L3､L4……并将所得数据记录在表格中.

(5)用xn=Ln-L0计算出弹簧挂1个､2个､3个……钩码时弹簧的伸长量,并根据当地重力加速度值g,计算出所挂钩码的总重力,这个总重力就等于弹力的大小,将所得数据填入表格.(6)根据所测数据在坐标纸上描点,最好以弹簧弹力为纵坐标,以弹簧的伸长量为横坐标.(7)按照图中各点的分布与走向,尝试作出一条平滑的曲线(包括直线).所画的点不一定正好都在这条曲线上,但要注意使曲线两侧的点数大致相同.

(8)以弹簧的伸长为自变量,写出曲线所代表的函数,首先尝试一次函数,如果不行则考虑二次函数.

(9)解释函数表达式中常数的物理意义.二､验证力的平行四边形定则

1.实验目的

验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则.

2.实验原理

等效法:使一个力F‘的作用效果和两个力F1､F2的作用效果相同,都是使同一条一端固定的橡皮条伸长到某点,所以这个力F’就是那两个力F1和F2的合力.作出力F‘的图示,再根据平行四边形定则作出力F1和F2的合力F的图示,比较F和F’的大小和方向是否相同.3.实验器材

方木板,白纸,弹簧测力计(两个),三角板,刻度尺,图钉(若干个),细芯铅笔,橡皮条,细绳套(两个).

4.实验步骤

(1)用图钉把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A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套.(3)用两个弹簧测力计分别勾住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长到某一位置O,如图所示,记录两弹簧测力计的读数,用铅笔描下O点的位置及此时两细绳套的方向.

(4)用铅笔和刻度尺从结点O沿

两条细绳方向画直线,按选定的

标度作出这两个弹簧测力计的拉

力F1和F2的图示,并以F1和F2为邻

边用刻度尺作平行四边形,过O点

画平行四边形的对角线,此对角线即为合力F的图示.(5)只用一个弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记下弹簧测力计的读数和细绳的方向,用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出这个弹簧测力计的拉力F‘的图示.

(6)比较力F’与用平行四边形定则求出的合力F在大小和方向上是否相同.

(7)改变两个力F1和F2的大小和夹角,再重复实验两次.双基精练

1.在“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验中,关于操作步骤的先后顺序,下列说法正确的是()

A.先测量原长,后竖直悬挂

B.先竖直悬挂,后测量原长

C.先后顺序对实验结果无影响

D.先后顺序对实验结果的影响程度取决于弹簧的自重答案:BD解析:因本实验表示弹簧伸长量采用挂重物后总长减去原长的方法,而弹簧自重将导致弹簧伸长,先竖直悬挂后再测原长,可消除由弹簧自重带来的误差,故选BD.2.如图所示是描述某根弹簧的伸长量与所受拉力之间的关系图象,下列关于这根弹簧的说法中正确的是()

A.弹簧的劲度系数是2N/m

B.弹簧的劲度系数是2×103N/m

C.当受到800N的拉力作用时,

弹簧的长度是40cm

D.当弹簧伸长量为20cm时,弹

簧产生的拉力是200N答案:B解析:这是一个描述弹簧伸长量与所受拉力也就是弹簧弹力之间的关系的图象,由图象可知,其斜率即劲度系数,为2×103N/m(应注意到坐标轴表示的物理量的单位),故B正确,A错误;当受到800N的拉力作用时,弹簧伸长量为40cm,故C错误;当弹簧伸长量为20cm时,弹簧产生的弹力是400N,故D错误.3.在做“验证力的平行四边形定则”实验时,下面列出的措施中,不利于改进实验结果的是()

A.橡皮条弹性要好,拉到O点时拉力应适当大些

B.两个分力F1和F2间的夹角要尽量大些

C.拉橡皮条时,橡皮条､细绳和弹簧测力计平行贴近木板面

D.拉橡皮条的绳要细,而且要稍长一些答案:B解析:拉力“适当”大些能减小误差;而夹角“尽量”大些,则使作图误差变大;橡皮条等“贴近”木板,目的是使拉线水平;绳子要细且稍长便于确定力的方向,因此选B.疑难精讲

疑难点一.“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中有哪些需要注意的问题?

名师在线:1.所挂钩码不要过重,以免弹簧被过分拉伸,超出它的弹性限度.要注意观察,适可而止.

2.每次所挂钩码的质量差尽量大一些,从而使坐标系上描的点尽可能稀,这样作出的图线更精确.3.测弹簧长度时,一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量,以免增大误差.

4.描点画线时,所描的点不一定都落在一条曲线上,但应注意一定要使各点均匀分布在曲线的两侧.

5.记录数据时要注意弹力与弹簧伸长量的对应关系及单位.疑难点二.“验证力的平行四边形定则”的实验中有哪些需要注意的问题?

名师在线:1.不要直接以橡皮条端点为结点,可拴一短细绳连两细绳套,以三绳交点为结点,应使结点小些,以便准确地记录结点O的位置.

2.在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点O的位置一定要相同.

3.不要用老化的橡皮条,检查方法是用一个弹簧测力计拉橡皮条,要反复做几次,使橡皮条拉到相同的长度看弹簧测力计读数有无变化.4.细绳套应适当长一些,便于确定力的方向.不要直接沿细绳套的方向画直线,应在细绳套末端用铅笔画一个点,取掉细绳套后,再将所标点与O点连直线确定力的方向.

5.在同一次实验中,画力的图示所选定的标度要相同,并且要恰当选取标度,使所作力的图示稍大一些.易错点拨

易错点一不能利用图象处理数据､分析误差而出错

自我诊断1(1)在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中,以下说法正确的是()

A.弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度

B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态

C.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量

D.用几个不同的弹簧,分别测出几组拉力与伸长量,得出拉力与伸长量之比相等AB(2)某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验,他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L,把(L-L0)作为弹簧的伸长量x.这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图线可能是图所示图象的()C解析:(1)本实验中应以需要研究的一根弹簧为实验对象,在弹性限度内通过增减钩码的数目,以改变对弹簧的拉力,来探索弹力与弹簧伸长量的关系,所以选A､B.

(2)由于考虑弹簧自身重力的影响,当不挂钩码时,弹簧的伸长量x≠0,所以选C项.易错点二不理解实验原理导致不能正确进行操作

自我诊断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.用两个弹簧测力计分别勾住绳套,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,读出两个弹簧测力计的示数;D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;

E.只用一个弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,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:(1)有重要遗漏的步骤的序号是_________和_______;(2)遗漏的内容分别是_________和__________.答案:见解析解析:本题主要考查在验证力的平行四边形定则实验中的实验步骤,要求理解､记住该实验的操作顺序.据验证力的平行四边形定则的操作规程可知,有重要遗漏的步骤的序号是C､E.在C中未记下两条绳的方向,E中未说明是否把橡皮条的结点拉到了同一位置O.题型研练

题型一“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验原理和数据处理

【例1】下表是某同学为探究弹力和弹簧伸长量的关系所测的几组数据:弹力F/N0.51.01.52.02.5弹簧伸长量x/cm2.65.06.89.812.4(1)在图中的坐标纸上作出F-x图象.

(2)写出曲线所代表的函数(x用m作单位).

(3)解释函数表达式中常数的物理意义.解析:(1)将各点描到坐标纸上,并连成直线,如图所示.

(2)由图象得F=20x.

(3)函数表达式中的常数表示使弹簧伸长(或压缩)1m所需的拉力(或压力)为20N答案:(1)见图（解析）

(2)F=20x

(3)使弹簧伸长(或压缩)1m所需拉力(或压力)为20N方法总结:在物理学中经常用图象处理物理问题,应用图象的好处是:直观､方便.应用图象处理问题要注意:①图象斜率的意义(或曲线切线斜率的意义);②图象与纵轴､横轴交点的物理意义.创新预测1分别用2､4､6､8条平行橡皮条沿着水平面向一方向拉放置于水平面上的木块,设橡皮条都相同,且每次实验中各橡皮条都伸长相同的长度,图所示为木块的加速度a与橡皮条条数n之间的关系.

(1)若用1条橡皮条拉,木块的

加速度为___________.

(2)若更换水平面的材料再重

复这个实验,请在原图上示意

性地画出新的a-n图象.解析:(1)由a-n图象可知,当n=1时,a=0.

(2)各橡皮条伸长量相同,拉力相同,设每条拉力为F,并设材料与木块间动摩擦因数为μ,木块质量为m,有nF-μmg=ma.所以,

上式反映出a只随n和μ变化,因F､m､g

一定;对于一个确定的μ,图线a-n的斜

率 不变,当μ变化时,图线横

截距变化(大于0),但图线仍与原来的

平行,如图所示.答案:(1)0(2)见图（解析）题型二“验证力的平行四边形定则”的实验原理

【例2】如图(a)､(b)所示是甲､乙两位同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中所得到的实验结果,若用F表示两个分力F1､F2的合力,用F‘表示F1和F2的等效力,则可以判断________(填“甲”或“乙”)同学的实验结果是尊重事实的.甲解析:由题设可知,F为F1和F2的合力,通过平行四边形定则所得,而F’是F1和F2的等效力,即用一只弹簧测力计拉橡皮条时的拉力,显然F‘的方向应在细绳的方向上,因甲同学F’的方向与细绳在同一直线上,故甲同学是尊重事实的.

方法总结:本题解答的焦点在F‘的方向的确定上,两位同学的实验结果都有误差,这是正常的,但乙同学很明显在F’的方向的确定上违背了实验的要求,作图是错误的.创新预测2(2009·广东三校联考)在共点力合成的实验中,根据实验数据画出力的图示,如图,图上标出了F1､F2､F､F‘四个力,其中________(填上述字母)不是由弹簧测力计直接测得的;若F与F’_________的基本相等_________基本相同,说明共点力合成的平行四边形定则得到了验证.F‘大小方向解析:在验证力的平行四边形定则的实验中,需要用弹簧测力计直接测出F1､F2､F的大小,并且用细线确定其方向,然后选取适当的标度,分别作出F1､F2和F的图示,以F1和F2为邻边作出平行四边形,画出对角线F‘,若F’与F大小基本相等､方向基本相同,即验证了力的平行四边形定则.

高效作业一､选择题

1.在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中,以下说法正确的是()

A.弹簧被拉伸时,不能超过它的弹性限度

B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态

C.用直尺测量弹簧的长度即为弹簧的伸长量

D.用几个不同的弹簧,分别测出几组拉力与伸长量,得出拉力与伸长量之比相等答案:AB解析:弹簧的伸长量是指弹簧伸长后的长度减去弹簧的原长,故C错误;做实验时要用同一个弹簧来测量,故D错误,所以正确选项为AB.2.(2009·广东卷)一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图所示.下列表述正确的是()

A.a的原长比b的长

B.a的劲度系数比b的大

C.a的劲度系数比b的小

D.测得的弹力与弹簧的长度成正比答案:B解析:图象中的斜率表示劲度系数,可知a的劲度系数比b的大,B正确.与l轴的截距表示原长,则a的原长比b的短,A错.3.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,以下操作中错误的是()A.同一实验过程中,O点位置允许变动

B.实验中,弹簧测力计必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧测力计刻度线

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,把橡皮条另一端拉到O点时,两弹簧测力计之间的夹角应取90°,以便于算出合力大小答案:ACD解析:从橡皮条固定点到O点的连线方向,是合力的作用线方向,如果O点变动,那么合力的大小､方向就要变化,就不能验证力的平行四边形定则,故A选项错;C选项中,因一个弹簧测力计已拉到最大量程,再通过另一个弹簧测力计拉橡皮条到O点时,每一个弹簧测力计都可能超过最大量程,造成损坏,或读数不准,故C选项错;互成角度的两个力的合成,是利用平行四边形定则,两个分力成任意角度都适用,不必成90°角,故D选项错.答案为ACD.二､非选择题

4.做“验证力的平行四边形定则”的实验,是在水平放置的木板上铺一张白纸,把橡皮条的一端固定在板的A点,橡皮条的另一端拴上两细绳套,如图所示,

两个弹簧测力计分别钩住细绳套,

互成角度拉橡皮条使之伸长,到达

某一位置O时需记下_________､

_______________,描下_____________,再用一

个弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条拉长,使结点到达位置__________,再记下____________.两弹簧测力计的读数两细绳的方向结点位置OO点弹簧测力计的读数和细绳的方向解析:因验证力的平行四边形定则需根据力的大小方向作平行四边形,所以必须记录力的大小和方向,为保证合力和分力的效果相同,两次必须使结点到达同一位置.5.在做“验证力的平行四边形定则”实验中,若由于F1的误差使F1与F2的合力F方向略向左偏,如图所

示,但F大于F’,引起这一结果的原因可能

是F1的大小比真实值偏__________,

F1的方向使它与F2的夹角比真实值偏

____________.大大解析:作图,根据平行四边形的数学关系容易分析.6.(2009·山东卷)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,另一端与第二