必修1：2實(shí)驗(yàn)三驗(yàn)證力的平行四邊形定則【2015《物理復(fù)習(xí)方略》一輪復(fù)習(xí)課件滬科版】

1、實(shí) 驗(yàn) 三驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮推鞑膶?shí)驗(yàn)?zāi)康暮推鞑膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)?zāi)磕康牡?.1.驗(yàn)證互成角度的兩個(gè)共驗(yàn)證互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力合成時(shí)的平行四邊形點(diǎn)力合成時(shí)的平行四邊形定則。定則。2.2.學(xué)會(huì)用作圖法處理實(shí)驗(yàn)學(xué)會(huì)用作圖法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。數(shù)據(jù)和得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。等效思想：使一個(gè)力等效思想：使一個(gè)力FF的作用的作用效果和兩個(gè)力效果和兩個(gè)力F F1 1和和F F2 2的作用效的作用效果相同果相同, ,就是使同一條一端固定就是使同一條一端固定的橡皮條伸長(zhǎng)到同一點(diǎn)的橡皮條伸長(zhǎng)到同一點(diǎn)O,O,即伸即伸長(zhǎng)量相同長(zhǎng)量相同, ,所以所以FF為為F F1 1和和F F2 2的的合力合力,

2、,作出力作出力FF的圖示的圖示, ,再根據(jù)再根據(jù)平行四邊形定則作出力平行四邊形定則作出力F F1 1和和F F2 2的合力的合力F F的圖示的圖示, ,比較比較F F、FF在在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否大實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否大小相等、方向相同。小相等、方向相同。實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)器器材材方木板、白紙、彈簧測(cè)力方木板、白紙、彈簧測(cè)力計(jì)計(jì)( (兩只兩只) )、橡皮條、細(xì)繩、橡皮條、細(xì)繩套套( (兩個(gè)兩個(gè)) )、三角板、刻度、三角板、刻度尺、圖釘尺、圖釘( (幾個(gè)幾個(gè)) )、鉛筆。、鉛筆?！緦?shí)驗(yàn)過(guò)程【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】一、實(shí)驗(yàn)步驟一、實(shí)驗(yàn)步驟1.1.用圖釘把白紙釘在方木板上。用圖釘把白紙釘在方木板上。2.2.用圖釘

3、把橡皮條的一端固定在用圖釘把橡皮條的一端固定在A A點(diǎn)點(diǎn), ,如圖所示如圖所示, ,橡皮條的另一橡皮條的另一端拴上兩個(gè)繩套。端拴上兩個(gè)繩套。3.3.用兩只彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住細(xì)繩套用兩只彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住細(xì)繩套, ,互成角度地拉橡皮條互成角度地拉橡皮條, ,使使橡皮條伸長(zhǎng)到某一位置橡皮條伸長(zhǎng)到某一位置O O。用鉛筆描下。用鉛筆描下O O點(diǎn)的位置和兩條細(xì)繩套點(diǎn)的位置和兩條細(xì)繩套的方向的方向, ,并記錄彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)。注意在使用彈簧測(cè)力計(jì)的并記錄彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)。注意在使用彈簧測(cè)力計(jì)的時(shí)候時(shí)候, ,要使它的彈簧與木板平面平行。要使它的彈簧與木板平面平行。4.4.只用一只彈簧測(cè)力計(jì)只用一只彈簧測(cè)力計(jì)

4、, ,通過(guò)細(xì)繩把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同一位通過(guò)細(xì)繩把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同一位置置O O。讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù), ,記下細(xì)繩的方向記下細(xì)繩的方向, ,按同一標(biāo)度作按同一標(biāo)度作出這個(gè)力出這個(gè)力FF的圖示。的圖示。5.5.改變兩個(gè)分力的大小和夾角改變兩個(gè)分力的大小和夾角, ,再做兩次實(shí)驗(yàn)。再做兩次實(shí)驗(yàn)。二、數(shù)據(jù)處理二、數(shù)據(jù)處理1.1.用鉛筆和刻度尺從力的作用點(diǎn)用鉛筆和刻度尺從力的作用點(diǎn)( (位置位置O)O)沿著兩繩套的方向畫沿著兩繩套的方向畫直線直線, ,按選定的標(biāo)度作這兩只彈簧測(cè)力計(jì)的拉力按選定的標(biāo)度作這兩只彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F F1 1和和F F2 2的圖示的圖示, ,利用刻度尺和

5、三角板以利用刻度尺和三角板以F F1 1和和F F2 2為鄰邊作平行四邊形為鄰邊作平行四邊形, ,過(guò)過(guò)O O點(diǎn)畫平點(diǎn)畫平行四邊形的對(duì)角線行四邊形的對(duì)角線, ,即為合力即為合力F F的圖示。的圖示。2.2.用刻度尺從用刻度尺從O O點(diǎn)按同樣的標(biāo)度沿記錄的方向作出實(shí)驗(yàn)步驟中點(diǎn)按同樣的標(biāo)度沿記錄的方向作出實(shí)驗(yàn)步驟中彈簧測(cè)力計(jì)的拉力彈簧測(cè)力計(jì)的拉力FF的圖示。的圖示。3.3.比較比較F F與與FF是否完全重合或幾乎完全重合是否完全重合或幾乎完全重合, ,從而驗(yàn)證平行四從而驗(yàn)證平行四邊形定則。邊形定則。【誤差分析【誤差分析】1.1.系統(tǒng)誤差：彈簧測(cè)力計(jì)本身不夠準(zhǔn)確造成的誤差系統(tǒng)誤差：彈簧測(cè)力計(jì)本身不夠準(zhǔn)

6、確造成的誤差, ,為此要選為此要選擇比較準(zhǔn)確的彈簧測(cè)力計(jì)。擇比較準(zhǔn)確的彈簧測(cè)力計(jì)。2.2.偶然誤差：彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)和作圖造成偶然誤差偶然誤差：彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)和作圖造成偶然誤差, ,需要多做需要多做幾次實(shí)驗(yàn)幾次實(shí)驗(yàn), ,并且使兩分力并且使兩分力F F1 1、F F2 2的夾角適當(dāng)大。的夾角適當(dāng)大?！咀⒁馐马?xiàng)【注意事項(xiàng)】1.1.使用彈簧測(cè)力計(jì)前使用彈簧測(cè)力計(jì)前, ,要先觀察指針是否指在零刻度處要先觀察指針是否指在零刻度處, ,若指針若指針不在零刻度處不在零刻度處, ,要設(shè)法調(diào)整指針要設(shè)法調(diào)整指針, ,使其指在零刻度處。再將兩只使其指在零刻度處。再將兩只彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤鉤在一起彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤鉤在一

7、起, ,向相反方向拉向相反方向拉, ,如果兩個(gè)示數(shù)相同如果兩個(gè)示數(shù)相同方可使用。方可使用。2.2.實(shí)驗(yàn)中的兩個(gè)細(xì)繩套不要太短。實(shí)驗(yàn)中的兩個(gè)細(xì)繩套不要太短。3.3.在同一次實(shí)驗(yàn)中在同一次實(shí)驗(yàn)中, ,使橡皮條拉長(zhǎng)時(shí)結(jié)點(diǎn)的位置一定要相同。使橡皮條拉長(zhǎng)時(shí)結(jié)點(diǎn)的位置一定要相同。4.4.用兩只彈簧測(cè)力計(jì)鉤住繩套互成角度地拉橡皮條時(shí)用兩只彈簧測(cè)力計(jì)鉤住繩套互成角度地拉橡皮條時(shí), ,夾角不夾角不宜太大也不宜太小宜太大也不宜太小, ,在在6060100100之間為宜。之間為宜。5.5.在用力拉彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)在用力拉彈簧測(cè)力計(jì)時(shí), ,拉力應(yīng)沿彈簧測(cè)力計(jì)的軸線方向。拉力應(yīng)沿彈簧測(cè)力計(jì)的軸線方向。彈簧測(cè)力計(jì)中彈簧軸線、

8、橡皮條、細(xì)繩套應(yīng)該位于與紙面平行彈簧測(cè)力計(jì)中彈簧軸線、橡皮條、細(xì)繩套應(yīng)該位于與紙面平行的同一平面內(nèi)。要防止彈簧測(cè)力計(jì)卡殼的同一平面內(nèi)。要防止彈簧測(cè)力計(jì)卡殼, ,防止彈簧測(cè)力計(jì)或橡防止彈簧測(cè)力計(jì)或橡皮條與紙面有摩擦。皮條與紙面有摩擦。6.6.在同一實(shí)驗(yàn)中在同一實(shí)驗(yàn)中, ,畫力的圖示選定的標(biāo)度要相同畫力的圖示選定的標(biāo)度要相同, ,并且要恰當(dāng)選并且要恰當(dāng)選定標(biāo)度定標(biāo)度, ,使力的圖示稍大一些。使力的圖示稍大一些?！緦?shí)驗(yàn)改進(jìn)【實(shí)驗(yàn)改進(jìn)】彈簧測(cè)力計(jì)用力傳感器取代彈簧測(cè)力計(jì)用力傳感器取代, ,可避免摩擦的影響可避免摩擦的影響, ,使讀數(shù)更方便、使讀數(shù)更方便、精確。精確。熱點(diǎn)熱點(diǎn)1 1 實(shí)驗(yàn)原理的考查實(shí)驗(yàn)原

9、理的考查【典題【典題1 1】(2014(2014深圳模擬深圳模擬)“)“驗(yàn)證力的平行四邊形定則驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示, ,其中其中A A為固定橡皮筋的圖釘為固定橡皮筋的圖釘,O,O為橡皮筋與為橡皮筋與細(xì)線的結(jié)點(diǎn)細(xì)線的結(jié)點(diǎn),OB,OB和和OCOC為細(xì)線。圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫為細(xì)線。圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的力的圖示。出的力的圖示。(1)(1)做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備后做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備后, ,先用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)把橡皮筋的結(jié)點(diǎn)拉到先用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)把橡皮筋的結(jié)點(diǎn)拉到某一位置某一位置O,O,此時(shí)需要記錄的是此時(shí)需要記錄的是O O點(diǎn)位置點(diǎn)位置, , ,。(2)(2

10、)某同學(xué)已作出某同學(xué)已作出F F1 1、F F2 2和實(shí)驗(yàn)測(cè)量值和實(shí)驗(yàn)測(cè)量值FF的圖示的圖示, ,請(qǐng)?jiān)趫D乙中請(qǐng)?jiān)趫D乙中作出作出F F1 1、F F2 2合力的理論值合力的理論值F F的圖示。的圖示。(3)(3)圖乙中的圖乙中的F F與與FF兩力中兩力中, ,方向一定沿方向一定沿AOAO方向的是方向的是。(4)(4)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是。A.A.理想實(shí)驗(yàn)法理想實(shí)驗(yàn)法 B.B.等效替代法等效替代法C.C.控制變量法控制變量法 D.D.建立物理模型法建立物理模型法【解題探究【解題探究】(1)(1)本實(shí)驗(yàn)中需要記錄的有本實(shí)驗(yàn)中需要記錄的有_、_。(2)(2)本實(shí)驗(yàn)中兩分力對(duì)角線

11、表示合力的本實(shí)驗(yàn)中兩分力對(duì)角線表示合力的_,_,沿沿AOAO方向的方向的為合力的為合力的_?！窘馕觥窘馕觥?1)(1)在本實(shí)驗(yàn)中在本實(shí)驗(yàn)中, ,由于需要畫力的圖示由于需要畫力的圖示, ,所以需要記錄所以需要記錄兩個(gè)分力的大小和方向兩個(gè)分力的大小和方向, ,即兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)和兩細(xì)線的即兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)和兩細(xì)線的方向。方向。兩彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)兩彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)兩細(xì)線的方向兩細(xì)線的方向理論值理論值實(shí)際測(cè)量值實(shí)際測(cè)量值(2)(2)力的圖示如圖所示。力的圖示如圖所示。(3)(3)實(shí)驗(yàn)中合力的理論值為平行四邊形的一條對(duì)角線實(shí)驗(yàn)中合力的理論值為平行四邊形的一條對(duì)角線, ,合力的合力的實(shí)際測(cè)量值沿實(shí)

12、際測(cè)量值沿AOAO方向。方向。(4)(4)本實(shí)驗(yàn)中兩分力共同的作用效果與合力的作用效果相同本實(shí)驗(yàn)中兩分力共同的作用效果與合力的作用效果相同, ,故采用的科學(xué)方法為等效替代法。故采用的科學(xué)方法為等效替代法。答案：答案：(1)(1)兩彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)兩細(xì)線的方向兩彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)兩細(xì)線的方向(2)(2)見(jiàn)解析見(jiàn)解析(3)F(3)F(4)B(4)B熱點(diǎn)熱點(diǎn)2 2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程和注意事項(xiàng)的考查實(shí)驗(yàn)過(guò)程和注意事項(xiàng)的考查【典題【典題2 2】(2014(2014安慶模擬安慶模擬)(1)(1)某同學(xué)做某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四驗(yàn)證力的平行四邊形定則邊形定則”實(shí)驗(yàn)時(shí)實(shí)驗(yàn)時(shí), ,主要步驟是主要步驟是A.A.在桌面上放一

13、塊方木板在桌面上放一塊方木板, ,在方木板上鋪一張白紙?jiān)诜侥景迳箱佉粡埌准? ,用圖釘把用圖釘把白紙釘在方木板上白紙釘在方木板上; ;B.B.用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A A點(diǎn)點(diǎn), ,在橡皮條的另一在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩端拴上兩條細(xì)繩, ,細(xì)繩的另一端系著繩套細(xì)繩的另一端系著繩套; ;C.C.用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住繩套用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住繩套, ,互成角度地拉橡皮條互成角度地拉橡皮條, ,使使橡皮條伸長(zhǎng)橡皮條伸長(zhǎng), ,結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O,O,記下記下O O點(diǎn)的位置點(diǎn)的位置, ,讀出兩個(gè)彈讀出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)簧測(cè)力計(jì)的示數(shù);

14、;D.D.按選好的標(biāo)度按選好的標(biāo)度, ,用鉛筆和刻度尺作出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力用鉛筆和刻度尺作出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F F1 1和和F F2 2的圖示的圖示, ,并用平行四邊形定則求出合力并用平行四邊形定則求出合力F;F;E.E.只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì), ,通過(guò)細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長(zhǎng)通過(guò)細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長(zhǎng), ,讀出讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù), ,記下細(xì)繩套的方向記下細(xì)繩套的方向, ,按同一標(biāo)度作出這個(gè)按同一標(biāo)度作出這個(gè)力力FF的圖示的圖示; ;F.F.比較力比較力FF和和F F的大小和方向的大小和方向, ,看它們是否相同看它們是否相同, ,得出結(jié)論。得出結(jié)論。上述步

15、驟中：上述步驟中：有重要遺漏的步驟的序號(hào)是有重要遺漏的步驟的序號(hào)是和和。遺漏的內(nèi)容分別是遺漏的內(nèi)容分別是和和。(2)(2)該同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)認(rèn)為：該同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)認(rèn)為：A.A.拉橡皮條的繩細(xì)一些且長(zhǎng)一些實(shí)驗(yàn)效果較好拉橡皮條的繩細(xì)一些且長(zhǎng)一些實(shí)驗(yàn)效果較好B.B.拉橡皮條時(shí)拉橡皮條時(shí), ,彈簧測(cè)力計(jì)、橡皮條、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木彈簧測(cè)力計(jì)、橡皮條、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行板平面平行C.C.橡皮條彈性要好橡皮條彈性要好, ,拉結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置拉結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O O時(shí)時(shí), ,拉力要適當(dāng)大些拉力要適當(dāng)大些D.D.拉力拉力F F1 1和和F F2 2的夾角越大越好的夾角越大越好其中正確的是其中正

16、確的是( (填入相應(yīng)的字母填入相應(yīng)的字母) )?！窘忸}探究【解題探究】(1)(1)本實(shí)驗(yàn)中表示合力與兩分力作用效果相同的實(shí)驗(yàn)操作是本實(shí)驗(yàn)中表示合力與兩分力作用效果相同的實(shí)驗(yàn)操作是把結(jié)點(diǎn)拉到把結(jié)點(diǎn)拉到_。(2)(2)探究合力與分力的關(guān)系必須記錄兩分力的探究合力與分力的關(guān)系必須記錄兩分力的_和和_,_,合力的合力的_和和_及及_的位置。的位置。(3)(3)試分析兩分力的大小和夾角的大小對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。試分析兩分力的大小和夾角的大小對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。提示：提示：兩個(gè)分力越大兩個(gè)分力越大, ,合力可能越大合力可能越大, ,易超出彈簧測(cè)力計(jì)的測(cè)易超出彈簧測(cè)力計(jì)的測(cè)量范圍量范圍; ;兩分力夾角越大兩分力

17、夾角越大, ,合力越小合力越小, ,作圖時(shí)相對(duì)誤差越大。作圖時(shí)相對(duì)誤差越大。同一位置同一位置O O大小大小方向方向大小大小方向方向結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)O O【解析【解析】(1)(1)根據(jù)根據(jù)“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)的操作實(shí)驗(yàn)的操作規(guī)程可知規(guī)程可知, ,有重要遺漏的步驟的序號(hào)是有重要遺漏的步驟的序號(hào)是C C、E E。在在C C中未記下中未記下兩條細(xì)繩的方向兩條細(xì)繩的方向,E,E中未說(shuō)明是否把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同一位中未說(shuō)明是否把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同一位置置O O。(2)(2)為便于確定拉力的方向?yàn)楸阌诖_定拉力的方向, ,繩應(yīng)細(xì)且長(zhǎng)一些繩應(yīng)細(xì)且長(zhǎng)一些, ,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)使橡皮實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)使橡皮條、