202X屆高考物理總復(fù)習(xí)第2章相互作用實(shí)驗(yàn)三驗(yàn)證力的平行四邊形定則課件教科版

1、實(shí)驗(yàn)三驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)三驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)核心探究核心探究實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) 解讀實(shí)驗(yàn)解讀實(shí)驗(yàn)萃取精華萃取精華注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)1.1.位置不變位置不變同一次實(shí)驗(yàn)中橡皮條拉長(zhǎng)后的結(jié)點(diǎn)同一次實(shí)驗(yàn)中橡皮條拉長(zhǎng)后的結(jié)點(diǎn)O O必須保持不變必須保持不變. .2.2.拉力拉力(1)(1)細(xì)繩應(yīng)適當(dāng)長(zhǎng)一些細(xì)繩應(yīng)適當(dāng)長(zhǎng)一些, ,便于確定力的方向便于確定力的方向. .不要直接沿細(xì)繩方向畫(huà)直線(xiàn)不要直接沿細(xì)繩方向畫(huà)直線(xiàn), ,應(yīng)應(yīng)在細(xì)繩兩端畫(huà)兩個(gè)射影點(diǎn)在細(xì)繩兩端畫(huà)兩個(gè)射影點(diǎn). .去掉細(xì)繩后去掉細(xì)繩后, ,連直線(xiàn)確定力的方向連直線(xiàn)確定力的方向. .(2)(2)應(yīng)盡量使橡皮條、彈簧測(cè)力計(jì)和細(xì)繩套

2、位于與紙面平行的同一平面內(nèi)應(yīng)盡量使橡皮條、彈簧測(cè)力計(jì)和細(xì)繩套位于與紙面平行的同一平面內(nèi). .(3)(3)彈簧測(cè)力計(jì)數(shù)據(jù)盡量大些彈簧測(cè)力計(jì)數(shù)據(jù)盡量大些, ,讀數(shù)時(shí)眼睛要正視讀數(shù)時(shí)眼睛要正視, ,要按有效數(shù)字正確讀數(shù)和要按有效數(shù)字正確讀數(shù)和記錄記錄. .3.3.作圖作圖(1)(1)在同一次實(shí)驗(yàn)中在同一次實(shí)驗(yàn)中, ,選定的比例要相同選定的比例要相同. .(2)(2)兩分力夾角不能太大或太小兩分力夾角不能太大或太小, ,作圖時(shí)兩力與對(duì)邊一定要平行作圖時(shí)兩力與對(duì)邊一定要平行. .誤差分析誤差分析 核心探究核心探究 通法悟道通法悟道拓寬思路拓寬思路探究點(diǎn)一基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)探究點(diǎn)一基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)【典例典例1 1】 (

3、2017 (2017全國(guó)全國(guó)卷卷,22,22) )某探究小組做某探究小組做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn), ,將畫(huà)將畫(huà)有坐標(biāo)軸有坐標(biāo)軸( (橫軸為橫軸為x x軸軸, ,縱軸為縱軸為y y軸軸, ,最小刻度表示最小刻度表示1 mm)1 mm)的紙貼在水平桌面上的紙貼在水平桌面上, ,如圖如圖(a)(a)所所示示. .將橡皮筋的一端將橡皮筋的一端Q Q固定在固定在y y軸上的軸上的B B點(diǎn)點(diǎn)( (位于圖示部分之外位于圖示部分之外),),另一端另一端P P位于位于y y軸上的軸上的A A點(diǎn)點(diǎn)時(shí)時(shí), ,橡皮筋處于原長(zhǎng)橡皮筋處于原長(zhǎng). .(1)(1)用一只測(cè)力計(jì)將橡皮筋的用一只

4、測(cè)力計(jì)將橡皮筋的P P端沿端沿y y軸從軸從A A點(diǎn)拉至坐標(biāo)原點(diǎn)點(diǎn)拉至坐標(biāo)原點(diǎn)O,O,此時(shí)拉力此時(shí)拉力F F的大小可由測(cè)力的大小可由測(cè)力計(jì)讀出計(jì)讀出. .測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖(b)(b)所示所示,F,F的大小為的大小為 N.N. 解析解析: :(1)(1)由圖可知由圖可知,F,F的大小為的大小為4.0 N.4.0 N.答案答案: :(1)4.0(1)4.0 (2)(2)撤去撤去(1)(1)中的拉力中的拉力, ,橡皮筋橡皮筋P P端回到端回到A A點(diǎn)點(diǎn); ;現(xiàn)使用兩個(gè)測(cè)力計(jì)同時(shí)拉橡皮筋現(xiàn)使用兩個(gè)測(cè)力計(jì)同時(shí)拉橡皮筋, ,再再次將次將P P端拉至端拉至O O點(diǎn)點(diǎn), ,此時(shí)觀(guān)察到兩個(gè)拉力分

5、別沿圖此時(shí)觀(guān)察到兩個(gè)拉力分別沿圖(a)(a)中兩條虛線(xiàn)所示的方向中兩條虛線(xiàn)所示的方向, ,由由測(cè)力計(jì)的示數(shù)讀出兩個(gè)拉力的大小分別為測(cè)力計(jì)的示數(shù)讀出兩個(gè)拉力的大小分別為F F1 1=4.2 N=4.2 N和和F F2 2=5.6 N.=5.6 N.用用5 mm5 mm長(zhǎng)度的線(xiàn)段表示長(zhǎng)度的線(xiàn)段表示1 N1 N的力的力, ,以以O(shè) O為作用點(diǎn)為作用點(diǎn), ,在圖在圖(a)(a)中畫(huà)出力中畫(huà)出力F F1 1,F,F2 2的圖示的圖示, ,然后按平行四邊形定則畫(huà)出它們的合力然后按平行四邊形定則畫(huà)出它們的合力F F合合; ;F F合合的大小為的大小為 N,FN,F合合與拉力與拉力F F的夾角的正切值為的夾角

6、的正切值為. .若若F F合合與拉與拉力力F F的大小及方向的偏差均在實(shí)驗(yàn)所允許的誤差范圍之內(nèi)的大小及方向的偏差均在實(shí)驗(yàn)所允許的誤差范圍之內(nèi), ,則該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了力的則該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了力的平行四邊形定則平行四邊形定則. .答案答案: :(2)(2)見(jiàn)解析見(jiàn)解析4.04.00.050.05方法技巧方法技巧 (1)(1)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)要點(diǎn)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)要點(diǎn)注意彈簧測(cè)力計(jì)的最小格表示的力的數(shù)值注意彈簧測(cè)力計(jì)的最小格表示的力的數(shù)值. .彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)要符合有效數(shù)字要求彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)要符合有效數(shù)字要求, ,小數(shù)點(diǎn)后數(shù)字位數(shù)與單位長(zhǎng)度的力相小數(shù)點(diǎn)后數(shù)字位數(shù)與單位長(zhǎng)度的力相對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng). .(2)(2)作圖求合力

7、的方法作圖求合力的方法實(shí)驗(yàn)中在測(cè)出兩個(gè)分力大小、方向的前提下求合力大小和方向時(shí)實(shí)驗(yàn)中在測(cè)出兩個(gè)分力大小、方向的前提下求合力大小和方向時(shí), ,必須嚴(yán)格按必須嚴(yán)格按照所設(shè)單位長(zhǎng)度以及分力方向作出分力照所設(shè)單位長(zhǎng)度以及分力方向作出分力, ,然后作四邊形及所夾對(duì)角線(xiàn)然后作四邊形及所夾對(duì)角線(xiàn), ,再確定再確定合力的大小和方向合力的大小和方向. .題組沖關(guān)題組沖關(guān)1 1.(2017.(2017安徽合肥一模安徽合肥一模) )某同學(xué)用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線(xiàn)和橡皮條做共點(diǎn)力合某同學(xué)用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線(xiàn)和橡皮條做共點(diǎn)力合成實(shí)驗(yàn)成實(shí)驗(yàn), ,最后畫(huà)出了如圖所示的圖最后畫(huà)出了如圖所示的圖. .(1)(1)在圖上標(biāo)出的在

8、圖上標(biāo)出的F F1 1,F,F2 2,F,F和和FF四個(gè)力中四個(gè)力中, ,力力( (選填選填“F F”或或“FF”) )不不是由彈簧測(cè)力計(jì)直接測(cè)得的是由彈簧測(cè)力計(jì)直接測(cè)得的, ,比較力比較力F F與力與力FF的大小和方向基本相同的大小和方向基本相同, ,這就驗(yàn)證這就驗(yàn)證了力的平行四邊形定則了力的平行四邊形定則. .解析解析: :(1)(1)實(shí)驗(yàn)是通過(guò)用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力作出的平行四邊形得出合力實(shí)驗(yàn)是通過(guò)用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力作出的平行四邊形得出合力, ,與與只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)的拉力相比較只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)的拉力相比較, ,若兩力基本相同若兩力基本相同, ,則實(shí)驗(yàn)成功則實(shí)驗(yàn)成功; ;由圖可

9、知由圖可知FF是由平行四邊形定則得出的是由平行四邊形定則得出的, ,故故FF不是由彈簧測(cè)力計(jì)直接測(cè)得的不是由彈簧測(cè)力計(jì)直接測(cè)得的; ; 答案答案: :(1)F(1)F (2)(2)以下是某同學(xué)對(duì)此實(shí)驗(yàn)的一些說(shuō)法以下是某同學(xué)對(duì)此實(shí)驗(yàn)的一些說(shuō)法, ,其中正確的是其中正確的是.A.A.如果手頭只有一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)如果手頭只有一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì), ,改變方法也可以完成實(shí)驗(yàn)改變方法也可以完成實(shí)驗(yàn)B.B.用兩個(gè)測(cè)力計(jì)拉線(xiàn)時(shí)用兩個(gè)測(cè)力計(jì)拉線(xiàn)時(shí), ,橡皮條應(yīng)沿兩線(xiàn)夾角的角平分線(xiàn)橡皮條應(yīng)沿兩線(xiàn)夾角的角平分線(xiàn)C.C.拉橡皮條的線(xiàn)要長(zhǎng)一些拉橡皮條的線(xiàn)要長(zhǎng)一些, ,用以標(biāo)記同一細(xì)線(xiàn)方向的兩點(diǎn)要相距遠(yuǎn)些用以標(biāo)記同一細(xì)線(xiàn)方向的

10、兩點(diǎn)要相距遠(yuǎn)些D.D.拉橡皮條時(shí)拉橡皮條時(shí), ,細(xì)線(xiàn)應(yīng)沿彈簧測(cè)力計(jì)的軸線(xiàn)細(xì)線(xiàn)應(yīng)沿彈簧測(cè)力計(jì)的軸線(xiàn)E.E.在用一個(gè)測(cè)力計(jì)和同時(shí)用兩個(gè)測(cè)力計(jì)拉線(xiàn)時(shí)在用一個(gè)測(cè)力計(jì)和同時(shí)用兩個(gè)測(cè)力計(jì)拉線(xiàn)時(shí), ,只需這兩次橡皮條的伸長(zhǎng)量相同就行只需這兩次橡皮條的伸長(zhǎng)量相同就行解析解析: :(2)(2)如果只有一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)如果只有一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì), ,則可以交替測(cè)出各邊的拉力則可以交替測(cè)出各邊的拉力, ,但要保證兩次拉的時(shí)但要保證兩次拉的時(shí)候效果相同候效果相同, ,故故A A正確正確; ;只要橡皮條與線(xiàn)的結(jié)點(diǎn)兩次都到達(dá)同一點(diǎn)即可只要橡皮條與線(xiàn)的結(jié)點(diǎn)兩次都到達(dá)同一點(diǎn)即可, ,即兩次效果相同即兩次效果相同, ,而對(duì)于拉力方向

11、沒(méi)有限制而對(duì)于拉力方向沒(méi)有限制, ,橡皮條不需要與兩線(xiàn)夾角的角平分線(xiàn)在同一直線(xiàn)上橡皮條不需要與兩線(xiàn)夾角的角平分線(xiàn)在同一直線(xiàn)上, ,故故B B錯(cuò)錯(cuò)誤誤; ;為了減小誤差為了減小誤差, ,拉橡皮條的細(xì)線(xiàn)需長(zhǎng)些拉橡皮條的細(xì)線(xiàn)需長(zhǎng)些, ,標(biāo)記方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些標(biāo)記方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些, ,故故C C正確正確; ;只有細(xì)線(xiàn)只有細(xì)線(xiàn)和彈簧測(cè)力計(jì)的軸線(xiàn)在一條直線(xiàn)上時(shí)和彈簧測(cè)力計(jì)的軸線(xiàn)在一條直線(xiàn)上時(shí), ,彈簧的彈力才等于拉橡皮條的拉力彈簧的彈力才等于拉橡皮條的拉力, ,否則易使彈否則易使彈簧或指針與外殼發(fā)生摩擦簧或指針與外殼發(fā)生摩擦, ,使誤差增大使誤差增大, ,故故D D正確正確; ;在用一個(gè)測(cè)力計(jì)和同時(shí)用兩個(gè)測(cè)

12、力計(jì)在用一個(gè)測(cè)力計(jì)和同時(shí)用兩個(gè)測(cè)力計(jì)拉線(xiàn)時(shí)拉線(xiàn)時(shí), ,每次要使橡皮條形變的長(zhǎng)度和方向都相同每次要使橡皮條形變的長(zhǎng)度和方向都相同, ,即使結(jié)點(diǎn)即使結(jié)點(diǎn)O O拉到同一位置拉到同一位置, ,這樣兩次這樣兩次的效果才相同的效果才相同, ,才符合才符合“等效替代等效替代”法法, ,故故E E錯(cuò)誤錯(cuò)誤. .答案答案: :(2)ACD(2)ACD2 2.(2018.(2018大連重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考大連重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考) )在探究求合力的方法時(shí)在探究求合力的方法時(shí), ,先將橡皮條的一端固定在水平木先將橡皮條的一端固定在水平木板上板上, ,另一端系上帶有繩套的兩根細(xì)繩另一端系上帶有繩套的兩根細(xì)繩. .實(shí)驗(yàn)時(shí)實(shí)驗(yàn)時(shí), ,需

13、要兩次拉伸橡皮條需要兩次拉伸橡皮條, ,一次是通過(guò)兩細(xì)繩一次是通過(guò)兩細(xì)繩用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)互成角度地拉橡皮條用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)互成角度地拉橡皮條, ,另一次是用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)通過(guò)細(xì)繩拉橡皮條另一次是用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)通過(guò)細(xì)繩拉橡皮條. .(1)(1)同學(xué)們?cè)诓僮鬟^(guò)程中有如下議論同學(xué)們?cè)诓僮鬟^(guò)程中有如下議論, ,其中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有益的說(shuō)法是其中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有益的說(shuō)法是 ( (填字填字母代號(hào)母代號(hào)).).A.A.兩根細(xì)繩必須等長(zhǎng)兩根細(xì)繩必須等長(zhǎng)B.B.彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行C.C.用兩彈簧測(cè)力計(jì)同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)用兩彈簧測(cè)力計(jì)同時(shí)拉細(xì)繩時(shí), ,兩彈簧測(cè)

14、力計(jì)示數(shù)適當(dāng)大一些兩彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)適當(dāng)大一些D.D.拉橡皮條的細(xì)繩要長(zhǎng)些拉橡皮條的細(xì)繩要長(zhǎng)些, ,標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些解析解析: :(1)(1)拉橡皮條的兩根細(xì)繩長(zhǎng)度不需要相等拉橡皮條的兩根細(xì)繩長(zhǎng)度不需要相等, ,適當(dāng)長(zhǎng)一些適當(dāng)長(zhǎng)一些, ,標(biāo)記同一細(xì)繩方標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)離得遠(yuǎn)一些向的兩點(diǎn)離得遠(yuǎn)一些, ,可以減小在方向描述上的誤差可以減小在方向描述上的誤差. .彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩、橡彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行皮條都應(yīng)與木板平行, ,以保證各拉力的方向與木板平行以保證各拉力的方向與木板平行, ,這樣能夠在白紙上記這樣能夠在白紙上記錄下各力的方向錄

15、下各力的方向. .彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)適當(dāng)大一些可減小誤差彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)適當(dāng)大一些可減小誤差,B,C,D,B,C,D正確正確. .答案答案: :(1)BCD(1)BCD (2)(2)當(dāng)橡皮條的活動(dòng)端拉到當(dāng)橡皮條的活動(dòng)端拉到O O點(diǎn)時(shí)點(diǎn)時(shí), ,兩根細(xì)繩相互垂直兩根細(xì)繩相互垂直, ,如圖所示如圖所示. .這時(shí)彈簧測(cè)這時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)力計(jì)a,ba,b的讀數(shù)分別為的讀數(shù)分別為N N和和N.N.(3)(3)在給出的方格紙上按作圖法的要求畫(huà)出這兩個(gè)力及它們的合力在給出的方格紙上按作圖法的要求畫(huà)出這兩個(gè)力及它們的合力, ,并利用作并利用作圖法求出合力大小為圖法求出合力大小為N.N.解析解析: :(2)(2)彈簧測(cè)力計(jì)

16、上最小一格表示彈簧測(cè)力計(jì)上最小一格表示0.1 N,0.1 N,讀數(shù)時(shí)有效數(shù)字要保留兩位小讀數(shù)時(shí)有效數(shù)字要保留兩位小數(shù)數(shù), ,即即a,ba,b測(cè)力計(jì)示數(shù)分別為測(cè)力計(jì)示數(shù)分別為4.00 N4.00 N和和2.50 N.2.50 N.(3)(3)以方格紙上一個(gè)小格的邊長(zhǎng)作為以方格紙上一個(gè)小格的邊長(zhǎng)作為0.5 N0.5 N的標(biāo)度的標(biāo)度, ,作出兩個(gè)拉力的圖示作出兩個(gè)拉力的圖示, ,以以這兩個(gè)拉力為鄰邊作平行四邊形這兩個(gè)拉力為鄰邊作平行四邊形, ,則所夾的對(duì)角線(xiàn)就表示合力的大小和方則所夾的對(duì)角線(xiàn)就表示合力的大小和方向向, ,如圖所示如圖所示. .量出該對(duì)角線(xiàn)的長(zhǎng)度量出該對(duì)角線(xiàn)的長(zhǎng)度, ,結(jié)合標(biāo)度結(jié)合標(biāo)度

17、, ,可得合力大小約為可得合力大小約為4.70 N.4.70 N.答案答案: :(2)4.00(2)4.002.502.50(3)(3)作圖見(jiàn)解析作圖見(jiàn)解析4.704.70探究點(diǎn)二創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)探究點(diǎn)二創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)高考創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)例析高考創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)例析【典例典例2 2】 (2016(2016浙江卷浙江卷,21),21)某同學(xué)在某同學(xué)在“探究彈簧和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系探究彈簧和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的的實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)中, ,測(cè)得圖中彈簧測(cè)得圖中彈簧OCOC的勁度系數(shù)為的勁度系數(shù)為500 N/m.500 N/m.如圖如圖1 1所示所示, ,用彈簧用彈簧OCOC和彈簧和彈簧秤秤a,ba,b做做“探究求合力的方法探究求合力的方法

18、”實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn). .在保持彈簧伸長(zhǎng)在保持彈簧伸長(zhǎng)1.00 cm1.00 cm不變的條件下不變的條件下, ,(1)(1)若彈簧秤若彈簧秤a,ba,b間夾角為間夾角為9090, ,彈簧秤彈簧秤a a的讀數(shù)是的讀數(shù)是N(N(圖圖2 2中所示中所示),),則彈簧秤則彈簧秤b b的的讀數(shù)可能為讀數(shù)可能為N.N.(2)(2)若彈簧秤若彈簧秤a,ba,b間夾角大于間夾角大于9090, ,保持彈簧秤保持彈簧秤a a與彈簧與彈簧OCOC的夾角不變的夾角不變, ,減小彈簧秤減小彈簧秤b b與與彈簧彈簧OCOC的夾角的夾角, ,則彈簧秤則彈簧秤a a的讀數(shù)的讀數(shù), ,彈簧秤彈簧秤b b的讀數(shù)的讀數(shù)( (填填“變大變大”

19、“”“變變小小”或或“不變不變”).).答案答案: :(1)3.00(1)3.004.004.00(2)(2)變大變大變大變大解析解析: :(1)(1)由圖可知彈簧秤由圖可知彈簧秤a a的讀數(shù)是的讀數(shù)是F F1 1=3.00 N,=3.00 N,因合力為因合力為F=kx=500F=kx=5000.01 N=5 N,0.01 N=5 N,兩兩分力夾角為分力夾角為9090, ,則另一個(gè)分力為則另一個(gè)分力為F F2 2= =4.00 N;(2)= =4.00 N;(2)若彈簧秤若彈簧秤a,ba,b間夾角大于間夾角大于9090, ,保持彈簧秤保持彈簧秤a a與彈簧與彈簧OCOC的夾角不變的夾角不變,

20、,減小彈簧秤減小彈簧秤b b與彈簧與彈簧OCOC的夾角的夾角, ,根據(jù)力的平行根據(jù)力的平行四邊形定則可知四邊形定則可知, ,彈簧秤彈簧秤a a的讀數(shù)變大的讀數(shù)變大, ,彈簧秤彈簧秤b b的讀數(shù)變大的讀數(shù)變大. .221FF【創(chuàng)新創(chuàng)新/ /改進(jìn)點(diǎn)分析改進(jìn)點(diǎn)分析】1.1.實(shí)驗(yàn)方案的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案的創(chuàng)新: :已知合力大小、方向已知合力大小、方向, ,一個(gè)分力的大小、方向一個(gè)分力的大小、方向, ,另一分力另一分力的方向的方向, ,求該分力的大小求該分力的大小. .2.2.操作過(guò)程的創(chuàng)新操作過(guò)程的創(chuàng)新, ,保證保證O O點(diǎn)位置不變點(diǎn)位置不變, ,兩彈簧秤間夾角不變兩彈簧秤間夾角不變, ,改變兩彈簧秤的改變

21、兩彈簧秤的施力方向施力方向, ,確定兩彈簧秤讀數(shù)的變化情況確定兩彈簧秤讀數(shù)的變化情況. .【典例典例3 3】 (2015(2015山東卷山東卷,21),21)某同學(xué)通過(guò)下述實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則某同學(xué)通過(guò)下述實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則. .實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟: :將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上, ,使其軸線(xiàn)沿豎直方向使其軸線(xiàn)沿豎直方向. .如圖如圖( (甲甲) )所示所示, ,將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上, ,另一端用圓珠筆尖豎另一端用圓珠筆尖豎直向下拉直向下拉, ,直到彈簧秤示數(shù)為某一設(shè)定值時(shí)直到彈簧秤示數(shù)為某一

22、設(shè)定值時(shí), ,將橡皮筋兩端的位置標(biāo)記為將橡皮筋兩端的位置標(biāo)記為O O1 1,O,O2 2, ,記錄彈簧秤的示數(shù)記錄彈簧秤的示數(shù)F,F,測(cè)量并記錄測(cè)量并記錄O O1 1,O,O2 2間的距離間的距離( (即橡皮筋的長(zhǎng)度即橡皮筋的長(zhǎng)度l).l).每次將彈簧每次將彈簧秤示數(shù)改變秤示數(shù)改變0.50 N,0.50 N,測(cè)出所對(duì)應(yīng)的測(cè)出所對(duì)應(yīng)的l,l,部分?jǐn)?shù)據(jù)如表所示部分?jǐn)?shù)據(jù)如表所示. .找出中找出中F=2.50 NF=2.50 N時(shí)橡皮筋兩端的位置時(shí)橡皮筋兩端的位置, ,重新標(biāo)記為重新標(biāo)記為O,O,O,O,橡皮筋的拉力記為橡皮筋的拉力記為F FO OO O. .在秤鉤上涂抹少許潤(rùn)滑油在秤鉤上涂抹少許潤(rùn)滑

23、油, ,將橡皮筋搭在秤鉤上將橡皮筋搭在秤鉤上, ,如圖如圖( (乙乙) )所示所示. .用兩圓珠筆尖成適用兩圓珠筆尖成適當(dāng)角度同時(shí)拉橡皮筋的兩端當(dāng)角度同時(shí)拉橡皮筋的兩端, ,使秤鉤的下端達(dá)到使秤鉤的下端達(dá)到O O點(diǎn)點(diǎn), ,將兩筆尖的位置標(biāo)記為將兩筆尖的位置標(biāo)記為A,B,A,B,橡皮橡皮筋筋OAOA段的拉力記為段的拉力記為F FOAOA,OB,OB段的拉力記為段的拉力記為F FOBOB. .完成下列作圖和填空完成下列作圖和填空: :(1)(1)利用表中數(shù)據(jù)在圖利用表中數(shù)據(jù)在圖( (丙丙) )中畫(huà)出中畫(huà)出F-lF-l圖線(xiàn)圖線(xiàn), ,根據(jù)圖線(xiàn)求得根據(jù)圖線(xiàn)求得l l0 0= =cm.cm.解析解析: :

24、(1)(1)根據(jù)表格數(shù)據(jù)描點(diǎn)根據(jù)表格數(shù)據(jù)描點(diǎn), ,作出作出F-lF-l圖線(xiàn)圖線(xiàn), ,圖線(xiàn)的橫截距即表示橡皮筋原長(zhǎng)圖線(xiàn)的橫截距即表示橡皮筋原長(zhǎng), ,因此因此l l0 0=10.0 cm.=10.0 cm.答案答案: :(1)(1)如圖如圖( (甲甲) )所示所示10.0(9.8,9.9,10.110.0(9.8,9.9,10.1均正確均正確) )(2)(2)測(cè)得測(cè)得OA=6.00 cm,OB=7.60 cm,OA=6.00 cm,OB=7.60 cm,則則F FOAOA的大小為的大小為N.N.(3)(3)根據(jù)給出的標(biāo)度根據(jù)給出的標(biāo)度, ,在圖在圖( (丁丁) )中作出中作出F FOAOA和和F

25、FOBOB的合力的合力FF的圖示的圖示. .(4)(4)通過(guò)比較通過(guò)比較FF與與的大小和方向的大小和方向, ,即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論. .答案答案: :(2)1.80(1.70(2)1.80(1.701.901.90均正確均正確) )解析解析: :(2)(2)橡皮筋總長(zhǎng)橡皮筋總長(zhǎng)l=OA+OB=13.60 cm,l=OA+OB=13.60 cm,根據(jù)根據(jù)F-lF-l圖線(xiàn)圖線(xiàn), ,可讀出彈簧長(zhǎng)度可讀出彈簧長(zhǎng)度l=13.6 cml=13.6 cm時(shí)時(shí)橡皮筋的拉力為橡皮筋的拉力為1.80 N.1.80 N.(3)(3)根據(jù)平行四邊形定則作圖根據(jù)平行四邊形定則作圖, ,對(duì)角線(xiàn)表示合力對(duì)角線(xiàn)表

26、示合力F.F.(4)(4)若若FF與與F FO OO O在誤差范圍內(nèi)大小相等、方向相同在誤差范圍內(nèi)大小相等、方向相同, ,就表明力的平行四邊形定則是正就表明力的平行四邊形定則是正確的確的. .(3)(3)如圖如圖( (乙乙) )所示所示(4)F(4)FO OO O【創(chuàng)新創(chuàng)新/ /改進(jìn)點(diǎn)分析改進(jìn)點(diǎn)分析】1.1.實(shí)驗(yàn)方案的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案的創(chuàng)新: :在驗(yàn)證力的平行四邊形的實(shí)驗(yàn)中在驗(yàn)證力的平行四邊形的實(shí)驗(yàn)中, ,為了確定分力的大小為了確定分力的大小, ,增加了實(shí)驗(yàn)測(cè)量橡皮筋的勁度系數(shù)和原長(zhǎng)增加了實(shí)驗(yàn)測(cè)量橡皮筋的勁度系數(shù)和原長(zhǎng). .2.2.實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新: :用彈簧秤顯示合力的大小和方向用彈

27、簧秤顯示合力的大小和方向, ,用橡皮筋代替兩彈簧秤用橡皮筋代替兩彈簧秤; ;秤鉤上涂抹少許潤(rùn)滑油秤鉤上涂抹少許潤(rùn)滑油, ,使兩個(gè)分力等大使兩個(gè)分力等大. .模擬創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)沖關(guān)模擬創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)沖關(guān)1 1.(2017.(2017上饒檢測(cè)上饒檢測(cè)) )某實(shí)驗(yàn)小組用一只彈簧測(cè)力計(jì)和一個(gè)量角器等器材做某實(shí)驗(yàn)小組用一只彈簧測(cè)力計(jì)和一個(gè)量角器等器材做“探究求合力探究求合力的方法的方法”, ,設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置, ,固定在豎直木板上的量角器的直邊水平固定在豎直木板上的量角器的直邊水平, ,橡皮條橡皮條的一端固定于量角器的圓心的一端固定于量角器的圓心O O的正上方的正上方A A處處, ,

28、另一端系繩套另一端系繩套1 1和繩套和繩套2,2,主要實(shí)驗(yàn)步驟如下主要實(shí)驗(yàn)步驟如下: :.彈簧測(cè)力計(jì)掛在繩套彈簧測(cè)力計(jì)掛在繩套1 1上豎直向下拉橡皮條上豎直向下拉橡皮條, ,使橡皮條的結(jié)點(diǎn)到達(dá)使橡皮條的結(jié)點(diǎn)到達(dá)O O點(diǎn)處點(diǎn)處, ,記下彈簧測(cè)記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)力計(jì)的示數(shù)F;F;.彈簧測(cè)力計(jì)掛在繩套彈簧測(cè)力計(jì)掛在繩套1 1上上, ,手拉著繩套手拉著繩套2,2,緩慢拉橡皮條緩慢拉橡皮條, ,使橡皮條的結(jié)點(diǎn)到達(dá)使橡皮條的結(jié)點(diǎn)到達(dá)O O處處, ,此時(shí)此時(shí)繩套繩套1 1沿沿0 0方向方向, ,繩套繩套2 2沿沿120120方向方向, ,記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F F1 1; ;.根據(jù)力的

29、平行四邊形定則計(jì)算繩套根據(jù)力的平行四邊形定則計(jì)算繩套1 1的拉力的拉力F F1 1=. .比較比較即可初步驗(yàn)證即可初步驗(yàn)證.只改變繩套只改變繩套2 2的方向的方向, ,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟. .回答下列問(wèn)題回答下列問(wèn)題: :(1)(1)完成實(shí)驗(yàn)步驟中完成實(shí)驗(yàn)步驟中; ;(2)(2)將繩套將繩套1 1由由0 0方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)到方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)到6060方向方向, ,同時(shí)繩套同時(shí)繩套2 2由由120120方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)到到180180方向方向, ,此過(guò)程中保持橡皮條的結(jié)點(diǎn)在此過(guò)程中保持橡皮條的結(jié)點(diǎn)在O O處不動(dòng)處不動(dòng), ,保持繩套保持繩套1 1和繩套和繩套2 2的夾的夾角角1201

30、20不變不變, ,關(guān)于繩套關(guān)于繩套1 1的拉力大小的變化的拉力大小的變化, ,下列結(jié)論正確的是下列結(jié)論正確的是.(.(填填選項(xiàng)前的序號(hào)選項(xiàng)前的序號(hào))A.A.逐漸增大逐漸增大 B.B.先增大后減小先增大后減小C.C.逐漸減小逐漸減小 D.D.先減小后增大先減小后增大解析解析: :(2)(2)兩個(gè)繩套在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中兩個(gè)繩套在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中, ,合力保持不變合力保持不變, ,根據(jù)平行四邊形定則畫(huà)出根據(jù)平行四邊形定則畫(huà)出關(guān)系圖像關(guān)系圖像, ,如圖所示如圖所示. .由此可知由此可知, ,繩套繩套1 1的拉力大小逐漸增大的拉力大小逐漸增大, ,選項(xiàng)選項(xiàng)A A正確正確. .答案答案: :(2)A(2)A【創(chuàng)新創(chuàng)新

31、/ /改進(jìn)點(diǎn)分析改進(jìn)點(diǎn)分析】1.1.實(shí)驗(yàn)器材的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)器材的改進(jìn): :用一只彈簧測(cè)力計(jì)和一個(gè)量角器用一只彈簧測(cè)力計(jì)和一個(gè)量角器. .2.2.實(shí)驗(yàn)思路的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)思路的改進(jìn): :先利用平行四邊形定則計(jì)算某一分力的大小先利用平行四邊形定則計(jì)算某一分力的大小, ,與其測(cè)量值與其測(cè)量值比較比較. .3.3.實(shí)驗(yàn)設(shè)問(wèn)的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)問(wèn)的改進(jìn): :在保證合力不變?cè)诒ＷC合力不變, ,兩分力夾角不變的條件下改變兩分力方兩分力夾角不變的條件下改變兩分力方向向, ,確定兩分力的大小變化情況確定兩分力的大小變化情況. .2 2.(2018.(2018河北武邑中學(xué)質(zhì)檢河北武邑中學(xué)質(zhì)檢) )某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置“驗(yàn)證力的平行驗(yàn)證力的平行四邊形定則四邊形定則”. .彈簧測(cè)力計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)A A掛于固定點(diǎn)掛于固定點(diǎn)P,P,下端用細(xì)線(xiàn)掛一重物下端用細(xì)線(xiàn)掛一重物M,M,彈簧測(cè)力計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)B B的一端用細(xì)線(xiàn)系于的一端用細(xì)線(xiàn)系于O O點(diǎn)點(diǎn), ,手持另一端向水平左拉