2018年版高考物理一輪總復習課件實驗3驗證力的平行四邊形定則第一頁，共39頁。2018高三一輪總復習物理提高效率

·創造未來·鑄就輝煌第二頁，共39頁。必考部分力學/1-7章第二章相互作用實驗3驗證力的平行四邊形定制第三頁，共39頁。欄目導航123抓知識點抓重難點課時跟蹤檢測第四頁，共39頁。抓知識點用心研讀領悟細微深處1第五頁，共39頁。[實驗原理與操作]第六頁，共39頁。[數據處理與分析][數據處理]1．用鉛筆和刻度尺從結點O沿兩條細繩方向畫直線，按選定的標度作出這兩個彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示，作平行四邊形，過O點畫對角線即為合力F的圖示．2．用刻度尺從O點按同樣的標度沿記錄的方向作出只用一個彈簧測力計的拉力F′的圖示．[誤差分析]1．彈簧測力計本身不夠準確造成系統誤差．2．彈簧測力計讀數和作圖不準造成偶然誤差．第七頁，共39頁。[注意事項]1．結點O(1)定位O點時要力求準確．(2)同一次實驗中橡皮條拉長后的O點必須保持不變．2．拉力(1)用彈簧秤測拉力時要使拉力沿彈簧秤軸線方向．(2)應盡量使橡皮條，彈簧秤和細繩套位于與紙面平行的同一平面內．(3)兩個分力F1、F2間的夾角θ不要太大或太小．3．作圖(1)在同一次實驗中，選定的比例要相同．(2)嚴格按力的圖示要求和幾何作圖法作出平行四邊形，求出合力．第八頁，共39頁。抓重難點動手演練掌握提分技巧2第九頁，共39頁。重難點1實驗原理及實驗操作

(2015年安徽卷)在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，某同學用圖釘把白紙固定在水平放置的木板上，將橡皮條的一端固定在板上一點，兩個細繩套系在橡皮條的另一端．用兩個彈簧測力計分別拉住兩個細繩套，互成角度地施加拉力，使橡皮條伸長，結點到達紙面上某一位置，如圖所示．請將以下的實驗操作和處理補充完整：例1第十頁，共39頁。①用鉛筆描下結點位置，記為O；②記錄兩個彈簧測力計的示數F1和F2，沿每條細繩(套)的方向用鉛筆分別描出幾個點，用刻度尺把相應的點連成線；③只用一個彈簧測力計，通過細繩套把橡皮條的結點仍拉到位置O，記錄測力計的示數F3，_________________________________________________________；④按照力的圖示要求，作出拉力F1、F2、F3；⑤根據力的平行四邊形定則作出F1和F2的合力F；⑥比較________的一致程度，若有較大差異，對其原因進行分析，并作出相應的改進后再次進行實驗．第十一頁，共39頁。【解析】步驟③中應記錄此時拉力的大小和方向，結合步驟②的操作，③中橫線應填寫：沿此時細繩(套)的方向用鉛筆描出幾個點，用刻度尺把這些點連成直線．步驟⑥要驗證平行四邊形定則，需要比較F與F3的大小，方向是否一致，故⑥中橫線應填寫：F和F3.【答案】③沿此時細繩(套)的方向用鉛筆描出幾個點，用刻度尺把這些點連成直線⑥F和F3第十二頁，共39頁。操作關鍵注意三點(1)每次拉伸結果位置O必須保持不變．(2)記下每次各力的大小和方向．(3)畫力的圖示時應選擇適當的標度．提分秘笈第十三頁，共39頁。

某實驗小組的同學在驗證力的平行四邊形定則時，操作過程如下：①將一張白紙固定在水平放置的木板上，橡皮筋的一端固定在A點，另一端拴上兩個細繩套，用兩個彈簧測力計互成角度地拉兩個細繩套，使細繩套和橡皮筋的結點位于下圖中的O點；②在白紙上記錄O點的位置和兩細繩套的方向，同時讀出兩彈簧測力計的讀數F1和F2；③選取合適的標度在白紙上作出F1和F2的圖示，由平行四邊形定則作出F1和F2的合力F；④用一個彈簧測力計拉細繩套，使細繩套和橡皮筋的結點仍到達O點；跟蹤訓練1第十四頁，共39頁。⑤在白紙上記錄細繩套的方向，同時讀出彈簧測力計的讀數F′；⑥按以上選取的標度在白紙上作出F′的圖示，比較F和F′的大小和方向；⑦改變兩細繩套的方向和彈簧測力計的拉力的大小，重復以上操作，得出實驗結論．(1)對本實驗的下列敘述中正確的是________．A．兩次拉伸橡皮筋應將橡皮筋沿相同方向拉到相同長度B．兩細繩套必須等長C．每次都應將彈簧測力計拉伸到相同刻度D．拉橡皮筋的細繩套要長一些，標記同一細繩套方向的兩點要遠一些第十五頁，共39頁。(2)某次操作時兩彈簧測力計的指針指在下圖中所示的位置，則兩彈簧測力計的讀數分別為FB＝________N，FC＝________N.第十六頁，共39頁。(3)如果本實驗所用彈簧測力計的量程均為5N，其中下圖甲中F1＝3.00N，F2＝3.80N，且兩力互相垂直，圖乙中F1＝F2＝4.00N，且兩力的夾角為30°；圖丙中F1＝F2＝4.00N，且兩力的夾角為120°.其中明顯不符合操作的是圖________．第十七頁，共39頁。解析：(2)由彈簧測力計的讀數規則可知FB＝3.20N、FC＝2.60N；(3)明顯不符合操作的是圖乙，因為圖中兩個力的合力超過了彈簧測力計的量程，若用一個彈簧測力計拉時拉不到O點．答案：(1)AD

(2)3.20

2.60

(3)乙第十八頁，共39頁。重難點2數據處理及誤差分析

2015年山東卷)某同學通過下述實驗驗證力的平行四邊形定則．實驗步驟：①將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上，使其軸線沿豎直方向．例2第十九頁，共39頁。②如圖1所示，將環形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上，另一端用圓珠筆尖豎直向下拉，直到彈簧秤示數為某一設定值時，將橡皮筯兩端的位置標記為O1、O2，記錄彈簧秤的示數F，測量并記錄O1、O2間的距離(即橡皮筋的長度l)．每次將彈簧秤示數改變0.50N，測出所對應的l，部分數據如下表所示：③找出②中F＝2.50N時橡皮筯兩端的位置，重新標記為O、O′，橡皮筋的拉力記為FOO′.F(N)00.501.001.502.002.50l(cm)l010.9712.0213.0013.9815.05第二十頁，共39頁。④在秤鉤上涂抹少許潤滑油，將橡皮筋搭在秤鉤上，如圖2所示．用兩圓珠筆尖成適當角度同時拉橡皮筋的兩端，使秤鉤的下端達到O點，將兩筆尖的位置標記為A，B，橡皮筋OA段的拉力記為FOA，OB段的拉力記為FOB.第二十一頁，共39頁。完成下列作圖和填空：(1)利用表中數據在給出的坐標紙(圖3)上畫出F-l圖線，根據圖線求得l0＝________cm.圖3

第二十二頁，共39頁。(2)測得OA＝6.00cm，OB＝7.60cm，則FOA的大小為________N.(3)根據給出的標度，在圖4中作出FOA和FOB的合力F′的圖示．(4)通過比較F′與________的大小和方向，即可得出實驗結論．圖4

第二十三頁，共39頁。【解析】

(1)做出F-l圖象，如圖甲所示，求得直線的截距即為l0，可得l0＝10.0cm.第二十四頁，共39頁。【答案】

(1)如圖甲所示10.0(9.8、9.9、10.1均正確)(2)1.80(1.70～1.90均正確)

(3)如圖乙所示(4)FOO′第二十五頁，共39頁。

用下圖甲所示的裝置做“驗證力的平行四邊形定則”實驗．跟蹤訓練2第二十六頁，共39頁。(1)某同學的實驗操作如下，請完成相關內容．①在桌面上放一方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上．②用圖釘把橡皮條一端固在A點，另一端系上兩根細繩，細繩的另一端系有繩套．第二十七頁，共39頁。③用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，橡皮條伸長，使結點到達某一位置O.記下O點的位置，讀出兩個彈簧測力計的示數，并________________．④按選好的標度，用鉛筆和刻度尺作出兩個彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示，并用平行四邊形定則求出合力F.⑤只用一彈簧測力計，通過細繩套把橡皮條的結點拉到同樣的位置O，________，記下細繩的方向，按同一標度作出這個力F′的圖示．(2)某次實驗中彈簧測力計的示數如圖乙所示，則兩彈簧測力計的拉力的大小分別為________N、________N.第二十八頁，共39頁。(3)某同學完成驗證力的平行四邊形定則實驗操作后得到的數據如圖丙，請選好標度在方框中作圖完成該同學未完成的實驗處理．結論：__________________________________________________________.(4)若兩個彈簧測力計的讀數分別為3.00N、4.00N，且兩彈簧測力計拉力方向的夾角為銳角，則________(選填“能”或“不能”)用一個量程為5N的彈簧測力計測出它們的合力，理由是_______________________________________________．第二十九頁，共39頁。解析：(1)③用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，橡皮條伸長，使結點到達某一位置O，此時需要用鉛筆記下O點的位置和兩條細繩的方向，讀出兩個彈簧測力計的示數．⑤只用一個彈簧測力計，通過細繩把橡皮條的結點拉到同樣的位置O，此時需要讀出彈簧測力計的示數，并記下細繩的方向．(2)兩個彈簧測力計的讀數分別為2.50N和4.00N.(3)如圖所示．根據所作的圖象可得到的結論是：在誤差允許范圍內，合力與分力是等效替代的關系，且互成角度的兩個力合成時遵循平行四邊形定則．第三十頁，共39頁。(4)不能，因為3.00N和4.00N兩個力的合力會大于5N，超過彈簧測力計的量程．答案：(1)③記下兩條細繩的方向⑤讀出彈簧測力計的示數(2)2.50

4.00

(3)如圖所示在誤差允許范圍內，合力與分力是等效替代的關系，且互成角度的兩個力合成時遵循平行四邊形定則(4)不能超過彈簧測力計的量程第三十一頁，共39頁。重難點3實驗的改進與創新

以本實驗為背景，以實驗中操作的注意事項，誤差來源設置條件，或通過改變實驗條件、實驗儀器設置題目．1．考查對實驗原理的理解、實驗方法的遷移第三十二頁，共39頁。第三十三頁，共39頁。

某同學找到一條遵循胡克定律的橡皮筋來驗證力的平行四邊形定則，設計了如下實驗：(1)將橡皮筋的兩端分別與兩條細線相連，測出橡皮筋的原長；(2)將橡皮筋一端用細線固定在豎直板上的M點，在橡皮筋的中點O再用細線系一重物，重物自然下垂，如下圖甲所示；例3第三十四頁，共39頁。(3)將橡皮筋另一端用細線固定在豎直板上的N點，如圖乙所示．為完成實驗，下述操作中必需的是________(填正確答案標號)．A．橡皮筋兩端連接的細線長度必須相同B．要測量圖甲中橡皮筋Oa和圖乙中橡皮筋Oa，Ob的長度C．M、N兩點必須在同一高度處D．要記錄圖甲中O點的位置及過O點的豎直方向E．要記錄圖乙中結點O的位置、過結點O的豎直方向及橡皮筋Oa、Ob的方向第三十五頁，共39頁。【解析】由于橡皮筋的彈力大小與形變量成正比，故可以用橡皮筋的形變量等效替代彈力大小來作平行四邊形進行實驗驗證，與連接橡皮筋的細線長度無關，故本題需要測量橡皮筋的原長以及被重物拉伸后的長度，選項A錯誤，B正確；題圖甲、乙中重物最終受力平衡，驗證的依據為共點力的平衡，物體的平衡與否與M、N兩點是否在同一高度無關，選項C錯誤；題圖甲中的O點位置并不需要記錄，受力平衡時橡皮筋的拉力一定在豎直方向，需要記錄的是橡皮筋被拉伸后的長度及橡皮筋的原