浙江专版2019版高考物理大一轮复习第二章相互作用实验3探究求合力的方法创新学案.doc

1、【 精品教育资源文库 】 实验 3 探究求合力的方法 (必考 ) 考纲解读 (1)知道什么是等效替代法。 (2)能用作图法验证互成角度的两个力合成时遵守平行四边形定则。 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.减小误差的方法 (1)结点 O 定位 O 点时要力求准确。 同一次实验中橡皮条拉长后的 O 点必须保持不变。 (2)拉力 用弹簧秤测拉力时要使拉力沿弹簧秤轴线方向。 应尽量使橡皮条、弹簧秤和细绳套位于与纸面平行的同一平面内。 【 精品教育资源文库 】 两个分力 F1、 F2间的夹角 不要太大或太小。 (3)作图 在同一次实验中 ， 选定的比例要相同。

2、 严格按力的图示要求和几何作图法作出平行四边形 ， 求出合力。 考点一 实验原理及实验操作 操作不忘 “ 三 ”“ 二 ”“ 一 ” 用两个弹簧秤拉橡皮条时的 “ 三记录 ”( 记录两弹簧秤示数、两细绳方向和结点 O 的位置 )，用一个弹簧秤拉橡皮条时的 “ 二记录 ”( 记录弹簧秤示数和细绳方向 )及 “ 一注意 ”( 结点 O的位置必须在同一位置 )等。 1.(1)在 “ 探究求合力的方法 ” 实验中 ， 我们需要对使用的两只弹簧测力计进行校对 ， 看两只弹簧测力计是否完全相同 ， 校对的方法是 _(填正确答案标号 )。 A.看两只弹簧测力计的外形是否一样 ， 是否由同一厂家生产 B.把两

3、只弹簧测力计的钩子互钩着水平地拉动 ， 看两者示数是否完全相同 C.把两只弹簧测力计的钩子互钩着一上一下竖直地拉动 ， 看两者示数是否完全相同 D.把两只弹簧测力计的钩子互钩着 ， 任意地拉动 ， 看两者示数是 否完全相同 (2)在 “ 探究求合力的方法 ” 实验中 ， 下列做法有利于减小误差的是 _(填正确答案标号 )。 A.F1、 F2两个力的夹角尽可能大一些 B.F1、 F2两个力越大越好 C.在拉橡皮条时 ， 弹簧测力计的外壳不要与纸面接触 ， 产生摩擦 D.拉 力 F1、 F2的方向应与纸面平行 ， 弹簧及钩子不与弹簧测力计的外壳及纸面接触 ， 产生摩擦 解析 (1)考虑到重力的影响

4、 ， 两只弹簧测力 计校对的方法是 ，把两只弹簧测力计的钩子互钩着水平地拉动，看两者示数是否完全相同，故 B 正确 ， A、 C、 D 错误。 (2)画平行四边形时 ， 夹角稍大画出的平行四边形就会准些 ， 但不是夹角越大越好 ， 如果夹【 精品教育资源文库 】 角很大可能使合力很小 ， 作图法求得的合力误差会较大 ， A 错误；数据处理时我们需要画出力的大小和方向 ， 所以力要适当大些可减小测量误差对实验的影响 ， 但是并非越大越好 ， 如果太大可能导致合力太大 ， 只用一只弹簧 测力计拉时 ， 量程不够 ， B 错误；弹簧测力计的外壳与纸面接触没有影响 ， 只要弹簧不与外壳摩擦即可 ，

5、C 错误； 在白纸中作图时 ，作出的是水平力的图示，若拉力倾斜，则作出图的方向与实际力的方向有较大差别，再者由于摩擦测得的力的大小也不准，故为了减小因摩擦造成的误差，应使各力尽量与木板面平行， D 正确。 答案 (1)B (2)D 2.某同学做 “ 探究求合力的方法 ” 的实验情况如图甲所示 ， 其中 A 为固定橡皮条的图钉 ， O为橡皮条与细绳的结点 ， OB 和 OC 为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。 (1)如果没有操作失误 ， 图乙中 的 F 与 F 两力中 ， 方向一定沿 AO 方向的是 _。 (2)本实验采用的科学方法是 _。 A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量

6、法 D.建立物理模型法 (3)实验时 ， 主要的步骤是： A.在桌上放一块方木板 ， 在方木板上铺一张白纸 ， 用图钉把白纸钉在方木板上； 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， 记录下 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只弹簧测力计的拉力 F1和 F2的图示 ， 并用平行四边形定则求出合力 F； E.只用一只弹簧测力计 ， 通过细绳套拉橡皮条使其伸长 ， 读出弹簧测力计的示数

7、 ， 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 ， 有重要遗漏的步骤的序号是 _和 _； 【 精品教育资源文库 】 遗漏的内容分别是 _ 和 _。 解析 (1)由一个弹簧测力计拉橡皮条至 O 点的拉力一定沿 AO 方向；而两根弹簧测力计拉橡皮条至 O 点的拉力 ， 根据平行四边形定 则作出两弹簧测力计拉力的合力 ，由于误差的存在，不一定沿 AO 方向 ， 故一定沿 AO 方向的是 F 。 (2)一个力的作用效果与两个力的作用效果相同 ， 它们的作用效果可以等效替代 ， 故 B 正确。 (3) 根

8、据 “ 探究求合力的方法 ” 实验的操作规程可知 ， 有重要遗漏的步骤的序号是 C、 E。 在 C 中未记下两条细绳的方向 ， E 中未说明是否把 橡皮条的结点拉到同一位置 O。 答案 (1)F (2)B (3) C E C 中应加上 “ 记下两条细绳的方向 ” E 中应说明“ 把橡皮条的结 点拉到同一位置 O” 3.在 “ 探究求合力的方法 ” 实验中 ， 某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上 ， 将橡皮条的一端固定在板上一点 ， 两个细绳套系在橡皮条的另一端。用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套 ， 互成角度地施加拉力 ， 使橡皮条伸长 ， 结点到达纸面上某一位置 ， 如图所示。请将以下

9、的实验操作和处理补充完整： 用铅笔描下结点位置 ， 记为 O； 记录两个弹簧测力计的示数 F1 和 F2， 沿每条细 绳 (套 )的方向用铅笔分别描出几个点 ， 用刻度尺把 相应的点连成线； 只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置 O， 记录测力计的示数 F3，_ _； 按照力的图示要求 ， 作出拉力 F1、 F2、 F3； 根据力的平行四边形定则作出 F1和 F2的合力 F； 比较 _的一致程度 ， 若有较大差异 ， 对其原因进行分析 ， 并作出相应的改进后再次进行实验。 【 精品教育资源文库 】 解析 此步骤中应记录此时拉力的大小和方向 ， 结合 的操作 ， 中横线应填写

10、：沿此时细绳 (套 )的方向用铅笔描出几个点 ， 用刻度尺把这些点连成直线。 要探究求合力的方法 ，需要比较 F 与 F3的大小 ， 方向是否一致 ， 故 中横线应填写 F 和 F3。 答案 沿此时细绳 (套 )的方向用铅笔描出几个点 ， 用刻度尺把这些点连成直线 F 和 F3 考点二 数据处理 1.在 “ 探究求合力的方法 ” 实验中 ， 需要将橡皮条的一端固定在水平木板上 ， 先用一个弹簧秤 拉橡皮条的另一端到某一点并记下该点的位置；再将橡皮条的另一端系两根细绳 ， 细绳的另一端都有绳套 ， 用两个弹簧秤分别勾住绳套 ， 并互成角度地拉橡皮条。 某同学在坐标纸上画 出了如图所示的两个已知力

11、 F1和 F2， 图中小正方形的边长表示 2 N， 两力的合力用 F 表示 ， F1、 F2与 F 的夹角分别为 1和 2， 关于 F1、 F2与 F、 1和 2关系正确的有 _(填正确答案标号 )。 A.F1 4 N B.F 12 N C. 1 60 D. 1 2， 所以选项 B 正确。 答案 B 2.如图甲是 “ 探究求合力的方法 ” 的实验装置。实验操作如下： 【 精品教育资源文库 】 (1)弹簧测力计 A 挂于固定点 P，下端用细线挂一重物 M， 测量 _并记录为 F。 (2)弹簧测力计 B的一端用细线系于 O点 ， 手持另一端水平向左拉 ， 使结点 O静止在某位置 (如图甲 )，

12、此时需记下结点 O 的位置和两测力计的示数 F1、 F2以及 _。 (3)某同学已在图乙纸上作出 F1、 F2的图示 ， 请根据力的平行四边形定则作出 F1、 F2的合力F 。 (4)改变两细线的夹角 ， 重复做几次实验。若 F 的方向近似在 _方向上 ， 且大小近似等于 F， 则平行四边形 定则得以验证。 解析 (1)两个弹簧测力计的合力等于悬挂重物的重力 ， 需要先测量出悬挂重物 M 的质量 ，便于求出该重物的重力。 (2)记录下细线 Oa、 Ob、 Oc 的方向作为两个弹簧测力计拉力和悬挂重物重力的方向。 (4)F 方向与悬挂重物的重力方向应该在同一直线上 ， 即竖直方向。 答案 (1)

13、M(重物 )的重力 (2)细线 Oa、 Ob、 Oc 的方向 (或三段细线的方向 ) (3)如图所示 (4)竖直 【 精品教育资源文库 】 考点三 实验的改进与创新 1.(2017 浙江模拟卷 7)在竖直平面内 ， 将小圆环挂在橡皮条的下端 ， 橡皮条的长度为 GE。用两个弹簧测力计拉动小圆环到 O 点 ， 小圆环受到作用力 F1、 F2和橡皮条的拉力 F0， 如图所示。 (1)此时要记录下拉力 F1、 F2的大小 ， 并在白纸上记录 _， 以及 O 点的位置。 (2)实验中 ， 不必要的是 _。 A.选用轻质小圆环 B.弹簧测力计在使用前应校零 C.撤去 F1、 F2， 改用一个力拉小圆环

14、 ， 仍使它处于 O 点 D.用两个弹簧测力计拉动小圆环时 ， 要保持两 弹簧测力计相互垂直 (3)图中 F 是用一个弹簧测力计拉小圆环时 ， 在白纸上根据实验结果画出的图示。 F 与 F 中 ，方向 一定沿 GO 方向的是 _。 解析 (1)力是矢量 ， 既有大小 ， 又有方向 ， 因此除了需要记录拉力 F1、 F2的大小 ， 还要记录这两个力的方向。 (2)本实验的目的是探究求合力的方法 ， 因此应是任意情况下的两个力与合力的关系 ， 故选项 D 错误；选用轻质小圆环是为了减小水平方向偏移的误差；合力与分力之间是等效替代的关系 ， 撤去 F1、 F2， 改用一个力拉小圆环 ， 仍使它处于 O 点 ， 以确保等效；