2022-2023年高考物理一轮复习 验证力的平行四边形定则课件

这是一份2022-2023年高考物理一轮复习 验证力的平行四边形定则课件，共21页。PPT课件主要包含了注意事项，置一定要相同，误差分析，作图误差等，减小误差的办法，要平行，基础自测，钉把白纸钉在方木板上，把结点拉至O点，考点1等内容，欢迎下载使用。
1.位置不变：在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点的位
2.角度合适：用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时,其夹角不宜太小,也不宜太大,以 60°～100°之间为宜.
3.在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内形变应尽量大
一些.细绳套应适当长一些,便于确定力的方向.
4.统一标度：在同一次实验中,画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.
1.误差来源：除弹簧测力计本身的误差外,还有读数误差、
(1)实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度,
要按有效数字和弹簧测力计的精度正确读数和记录.
(2)作图时用刻度尺借助于三角板,使表示两力的对边一定
某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时,主要步骤
A.在桌面上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图
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 FE.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________________.
解析：步骤 C 中忘记记录两细绳套的方向,步骤 E 中应将结点拉至 O 点.答案：(1)C E
(2)记录两细绳套的方向
对实验原理及实验操作的考查
【典题 1】某研究小组做“验证力的平行四边形定则”的实验,所有器材有：方木板一块,白纸,量程为 5 N 的弹簧测力计两个,橡皮条(带两个较长的细绳套),刻度尺,图钉(若干个).
(1)具体操作前,同学们提出了如下关于实验操作的建议,
其中正确的是________.
A.橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上
B.重复实验再次进行验证时,结点 O 的位置可以与前一次
C.使用测力计时,施力方向应沿测力计轴线；读数时视线
D.用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只
(2)该小组的同学用同一套器材做了四次实验,白纸上留下的标注信息有结点位置 O,力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点,如下图所示.其中对于提高实验精度最有利的是________.
解析：(1)为了使实验结果更具有普遍性,在实验过程中不应让橡皮条的拉力方向具有特殊的角度或位置,A 错误；只有每一次实验时用一个力和用两个力拉的效果相同即可,即 O 点位置相同,不需要每次实验的 O 点位置都相同,B 正确；使用测力计时,施力方向应沿测力计轴线,读数时,视线应正对弹簧测力计的刻度,C 正确；合力可以大于任一个分力,也可以等于分力,还可以小于任一分力,D 错误.(2)A、D 图中选取的力的标度过大,导致画力时,线段太短,不利于实验精确度；B 图和 C 图选用的标度相同,但 C 图中力太小,不利于作平行四边形,B 符合题意.答案：(1)BC (2)B
方法技巧：实验操作记忆口诀：结点位置O 确定,两绳夹角要适中.力秤木板要平行,眼睛读数垂直秤.细绳套应适当长,铅笔两点定方向.画力标度要适当,不然误差要粗放.
对实验过程及数据处理的考查
【典题 2】某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验,将画有坐标轴(横轴为 x 轴,纵轴为 y轴,最小刻度表示 1 mm)的纸贴在水平桌面上,如图 S3-1 甲所示.将橡皮筋的一端 Q 固定在 y 轴上的 B 点(位于图示部分之外),另一端 P 位于 y 轴上的 A 点时,橡皮筋处于原长.(1)用一个弹簧测力计将橡皮筋的 P 端沿 y 轴从 A 点拉至坐标原点 O,此时拉力 F 的大小可由测力计读出.测力计的示数如图乙所示,F 的大小为________N.
(2)撤去(1)中的拉力,橡皮筋 P 端回到 A 点；现使用两个测力计同时拉橡皮筋,再次将 P 端拉至 O 点.此时观察到两个拉力分别沿图甲中两条虚线所示的方向,由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为 F1＝4.2 N 和 F2＝5.6 N.
①用 5 mm 长度的线段表示 1 N 的力,以 O 为作用点,在图甲中画出力 F1、F2 的图示,然后按平行四边形定则画出它们的合力 F 合.
图 S3-1②F合的大小为__________N,F合与拉力 F 的夹角的正切值为__________.若 F合与拉力 F 的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内,则该实验验证了力的平行四边形定则.
解析：(1)由图可知,F 的大小为 4.0 N.(2)画力F1、F2的图示,画出合力F合,F合长为20 mm,所以F合大小为4.0 N,结合图象并根据数学几何关系知,F合与拉力 F 的夹角的正切值为 0.05.图 D16
答案：(1)4.0 (2)①如图 D16 所示.
②4.0 0.05
1.实验原理的创新：根据共点力平衡的条件,任意两个力
的合力必与第三个力等大反向,得到两个力的合力.
2.力测量的创新：(1)根据胡克定律,橡皮筋的弹力可近似认为与其伸长量成正比,将力的测量转化为伸长量的测量；(2)根据平衡条件得到合力与分力的大小.
【典题 3】有同学利用如图 S3-2 所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮 A 和 B,将绳子打一个结点 O,每个钩码的质量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力 TOA、TOB 和 TOC,回答下列问题：(1)改变钩码个数,实验能完成的是________.
A.钩码的个数N1＝N2＝2,N3＝4B.钩码的个数N1＝N3＝3,N2＝4C.钩码的个数N1＝N2＝N3＝4D.钩码的个数,N1＝3,N2＝4,N3＝5
(2)在拆下钩码和绳子前,应该做好三个方面的记录：______________；______________；________________.
解析：(1)对 O 点受力分析如图 D17 所示,OA、OB 和 OC分别表示三个力的大小,由于三个共点力处于平衡,所以 OC等于 OD.因此三个力的大小构成一个三角形.A 项以钩码的个数表示力的大小,则不能构成三角形,A 错误.B 项以钩码的个数表示力的大小,则三力为边构成等腰三角形,B 正确.C 项以钩码的个数表示力的大小,则三力为边构成等边三角形,C 正确.D项以钩码的个数表示力的大小,则三力为边构成直角三角形,D 正确.故选 BCD.(2)为验证平行四边形定则,必须通过作受力图.所以先明确受力点,其次要作出力的方向并读出力的大小,最后作出力的图示.因此要做好记录,是从力的三要素角度出发的.