实验三验证力的平行四边形定则课件33.ppt
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1、20192019高考一轮总复习高考一轮总复习 物理物理第二章第二章 相互作用相互作用实验三验证力的平行四边形定则实验三验证力的平行四边形定则20192019高考一轮总复习高考一轮总复习 物理物理过好双基关20192019高考一轮总复习高考一轮总复习 物理物理1.实验原理实验原理互成角度的两个力F1、F2与另外一个力F产生相同的效果,看F1、F2用平行四边形定则求出的合力F与F在实验误差允许范围内是否相同.2.实验器材实验器材木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺.20192019高考一轮总复习高考一轮总复习 物理物理3.实验步骤实验步骤(1)用图钉把一张白纸钉在水平
2、桌面上的木板上.(2)用两个弹簧测力计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1甲所示.(3)用铅笔描下结点O的位置和两个细绳套的方向,并记录弹簧测力计的读数,利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F.(4)只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O,记下弹簧测力计的读数F和细绳的方向,如图乙所示.(5)比较F与用平行四边形定则求得的合力F,看它们在实验误差允许的范围内是否相同.图120192019高考一轮总复习高考一轮总复习 物理物理1.正确使用弹簧测力计正确使用弹簧测力计(1)将两只弹簧测力计调零后水平互钩对拉过程中,读数
3、相同,可选;若不同,应另换或调校,直至相同为止.(2)使用时,读数应尽量大些,但不能超出范围.(3)被测力的方向应与轴线方向一致.(4)读数时应正对、平视刻度.20192019高考一轮总复习高考一轮总复习 物理物理2.注意事项注意事项(1)位置不变:在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同,是为了使合力的作用效果与两个分力共同作用效果相同,这是利用了等效替代的思想.(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60100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
4、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.20192019高考一轮总复习高考一轮总复习 物理物理3.误差分析误差分析(1)误差来源:除弹簧测力计本身的误差外,还有读数误差、作图误差等.(2)减小误差的办法:实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度盘,要按有效数字位数要求和弹簧测力计的精度正确读数和记录.作图时使用刻度尺,并借助于三角板,使表示两力的对边一定要平行.20192019高考一轮总复习高考一轮总复习 物理物理研透命题点20192019高考一轮总复习高考一轮总复习 物理物理例例1(2017全国卷22)某探究小组做“验证力的平行四边形定
5、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2(a)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)用一只测力计将橡皮筋的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(b)所示,F的大小为_N.基基础础考点自主悟透考点自主悟透解析解析由题图(b)可知,F的大小为4.0 N4.0图2答案解析20192019高考一轮总复习高考一轮总复习 物理物理(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
6、两个拉力分别沿图(a)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F14.2 N和F25.6 N.用5 mm长度的线段表示1 N的力,以O为作用点,在图(a)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;解析解析画出力F1、F2的图示,如图所示答案答案见解析图20192019高考一轮总复习高考一轮总复习 物理物理F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.解解析析用刻度尺量出F合的线段长约为20 mm,所以F合大小为4.0 N,F合与拉力F的夹角的正切值为t
7、an 0.05.答案解析4.00.0520192019高考一轮总复习高考一轮总复习 物理物理变变式式1(2015山东理综21)某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则.实验步骤:将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上,使其轴线沿竖直方向.如图3所示,将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上,另一端用圆珠笔尖竖直向下拉,直到弹簧秤示数为某一设定值时,将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2,记录弹簧秤的示数F,测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l).每次将弹簧秤示数改变0.50 N,测出所对应的l,部分数据如下表所示:F(N)00.501.001.502.002.50l(cm)l010.9712.02
8、13.0013.9815.05图320192019高考一轮总复习高考一轮总复习 物理物理找出中F2.50 N时橡皮筋两端的位置,重新标记为O、O,橡皮筋的拉力记为FO O.在秤钩上涂抹少许润滑油,将橡皮筋搭在秤钩上,如图4所示.用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端,使秤钩的下端达到O点,将两笔尖的位置标记为A、B,橡皮筋OA段的拉力记为FOA,OB段的拉力记为FOB.图420192019高考一轮总复习高考一轮总复习 物理物理完成下列作图和填空:(1)利用表中数据在图5的坐标纸上画出Fl图线,根据图线求得l0_cm.解析解析作出Fl图象,如图甲所示,求得直线的截距即为l0,可得l010.0
9、cm答案答案见解析图10.0(9.8、9.9、10.1均正确)图5答案解析20192019高考一轮总复习高考一轮总复习 物理物理(2)测 得 OA 6.00 cm,OB 7.60 cm,则 FOA的 大 小 为_N.若OA6.00 cm,OB7.60 cm,则橡皮筋的弹力为Fkx50(6.007.6010.00)102 N1.80 N则此时FOAF1.80 N答案解析1.80(1.701.90均正确)20192019高考一轮总复习高考一轮总复习 物理物理(3)根据给出的标度,在图6中作出FOA和FOB的合力F的图示.解析解析FOBFOA1.80 N,两力的合力F如图乙所示.答案答案见解析图图6
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