2021届高三一轮复习物理资料实验3验证力的平行四边形定则PPT教学课件.ppt
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1、2021届高三一轮复习物理资料实验3验证力的平行四边形定则PPT教学课件0101实验基础回扣 0202核心考法突破 栏目导航0101实验基础回扣 注意事项注意事项操作不忘操作不忘“三三”“”“二二”“”“一一”:用两个弹簧测力计拉橡皮条时的用两个弹簧测力计拉橡皮条时的“三记录三记录”(记录两弹簧测力计示数、两细绳记录两弹簧测力计示数、两细绳方向和结点方向和结点O的位置的位置),用一个弹簧测力计拉橡皮条时的,用一个弹簧测力计拉橡皮条时的“二记录二记录”(记录弹簧测力记录弹簧测力计示数和细绳方向计示数和细绳方向)及及“一注意一注意”(结点结点O的位置必须在同一位置的位置必须在同一位置)等等误差分析
2、误差分析产生原因产生原因减小方法减小方法偶然偶然误差误差读数误差读数误差弹簧测力计数据在允许的条件下尽量大些,读数时眼睛要正视弹簧测力计数据在允许的条件下尽量大些,读数时眼睛要正视作图误差作图误差两分力夹角不能太大或太小,作图时两力的对边一定要平行两分力夹角不能太大或太小,作图时两力的对边一定要平行系统系统误差误差弹簧测力计弹簧测力计本身的误差本身的误差选较精确的弹簧测力计选较精确的弹簧测力计0202核心考法突破 考法一教材原型实验考法一教材原型实验1某实验小组用如图所示的装置做某实验小组用如图所示的装置做“验证力的平行四边形定则验证力的平行四边形定则”实验实验(1)下面关于此实验的说法,不正
3、确的一项是下面关于此实验的说法,不正确的一项是_.角度角度1对实验原理、注意事项的考查对实验原理、注意事项的考查A如图甲,用两个弹簧测力计把橡皮条的一端拉到如图甲,用两个弹簧测力计把橡皮条的一端拉到O点点时,两个弹簧测力计之间的夹角必须取时,两个弹簧测力计之间的夹角必须取90,以便算出合力的,以便算出合力的大小大小B用一个弹簧测力计拉橡皮条时用一个弹簧测力计拉橡皮条时(如图乙如图乙),必须保证仍把,必须保证仍把橡皮条的一端拉到橡皮条的一端拉到O点点C实验中,弹簧测力计必须保持与木板平行,读数时视线实验中,弹簧测力计必须保持与木板平行,读数时视线要正视弹簧测力计的刻度要正视弹簧测力计的刻度D拉橡
4、皮条的细线要稍长一些,用以标记细线方向的两点拉橡皮条的细线要稍长一些,用以标记细线方向的两点距离要远些距离要远些A(2)图丙是某同学得到的实验结果,其中图丙是某同学得到的实验结果,其中_(选填选填“F”或或“F”)表示的表示的是用一个弹簧测力计拉橡皮条时的结果是用一个弹簧测力计拉橡皮条时的结果解析解析(1)用两个弹簧测力计把橡皮条的一端拉到用两个弹簧测力计把橡皮条的一端拉到O点时,两个弹簧测力计之间点时,两个弹簧测力计之间的夹角不一定要取的夹角不一定要取90,大小适当即可,选项,大小适当即可,选项A错误;用一个弹簧测力计拉橡皮条错误;用一个弹簧测力计拉橡皮条时,必须保证仍把橡皮条的一端拉到时,
5、必须保证仍把橡皮条的一端拉到O点,以保证等效性,选项点,以保证等效性,选项B正确;实验中,正确;实验中,弹簧测力计必须保持与木板平行,读数时视线要正视弹簧测力计的刻度,选项弹簧测力计必须保持与木板平行,读数时视线要正视弹簧测力计的刻度,选项C正正确;拉橡皮条的细线要稍长一些,用以标记细线方向的两点距离要远些,选项确;拉橡皮条的细线要稍长一些,用以标记细线方向的两点距离要远些,选项D正正确确(2)F是合力的实验值,与是合力的实验值,与OA共线,则共线,则F表示的是用一个弹簧测力计拉橡皮表示的是用一个弹簧测力计拉橡皮条时的结果条时的结果F 2(2018天津卷天津卷)某研究小组做某研究小组做“验证力
6、的平行四边形定则验证力的平行四边形定则”实验,所用器材实验,所用器材有:方木板一块,白纸,量程为有:方木板一块,白纸,量程为5 N的弹簧测力计两个,橡皮条的弹簧测力计两个,橡皮条(带两个较长的细绳带两个较长的细绳套套),刻度尺,图钉,刻度尺,图钉(若干个若干个)(1)具体操作前,同学们提出了如下关于实验操作的建议,其中正确的有具体操作前,同学们提出了如下关于实验操作的建议,其中正确的有_.A橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上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,结点重复实验再次进行验证时,结点O的位置可以与前一次不同的位置可以与前一次不同C使用测力计时,施
7、力方向应沿测力计轴线;读数时视线应正对测力计刻度使用测力计时,施力方向应沿测力计轴线;读数时视线应正对测力计刻度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用一个测力计时的用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力拉力BC(2)该小组的同学用同一套器材做了四次实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验,白纸上留下的标注信息有结点位置O、力的、力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的标度、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点,如下图所示其中对于提高实验精度最有利的是的是_.B 解析解析(1)
8、A错误:两绳套拉力的合力不一定沿角平分线错误:两绳套拉力的合力不一定沿角平分线B正确:同一次实正确:同一次实验,用一绳套拉橡皮条和用两绳套拉橡皮条结点验,用一绳套拉橡皮条和用两绳套拉橡皮条结点O的位置相同,不同次实验结点的位置相同,不同次实验结点O的位置可以不同的位置可以不同C正确:为减小摩擦和误差,施力方向沿测力计轴线,读数时视正确:为减小摩擦和误差,施力方向沿测力计轴线,读数时视线正对测力计刻度线正对测力计刻度D错误:合力可以比分力大,也可以比分力小错误:合力可以比分力大,也可以比分力小(2)为了提高实验精度,测力计读数应尽可能大一些,标注细线方向的两点离结为了提高实验精度,测力计读数应尽
9、可能大一些,标注细线方向的两点离结点应尽可能远一些,标度应尽可能小一些故选点应尽可能远一些,标度应尽可能小一些故选B3(2017全国卷全国卷)某探究小组做某探究小组做“验证力的平行四边形定则验证力的平行四边形定则”实验,将画有实验,将画有坐标轴坐标轴(横轴为横轴为x轴,纵轴为轴,纵轴为y轴,最小刻度表示轴,最小刻度表示1 mm)的纸贴在桌面上,如图的纸贴在桌面上,如图(a)所所示将橡皮筋的一端示将橡皮筋的一端Q固定在固定在y轴上的轴上的B点点(位于图示部分之外位于图示部分之外),另一端,另一端P位于位于y轴上轴上的的A点时,橡皮筋处于原长点时,橡皮筋处于原长角度角度2对实验数据处理、误差分析的
10、考查对实验数据处理、误差分析的考查(1)用一只测力计将橡皮筋的用一只测力计将橡皮筋的P端沿端沿y轴从轴从A点拉至坐标原点点拉至坐标原点O.此时拉力此时拉力F的大小的大小可由测力计读出测力计的示数如图可由测力计读出测力计的示数如图(b)所示,所示,F的大小为的大小为_ N.(2)撤去撤去(1)中的拉力,橡皮筋中的拉力,橡皮筋P端回到端回到A点,现使用两个测力计同时拉橡皮筋,点,现使用两个测力计同时拉橡皮筋,再次将再次将P端拉至端拉至O点此时观察到两个拉力分别沿图点此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向,由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测力计的示数读出两
11、个拉力的大小分别为F14.2 N和和F25.6 N.()用用5 mm长度的线段表示长度的线段表示1 N的力,以的力,以O点为作用点,在图点为作用点,在图(a)中画出力中画出力F1、F2的图示,然后按平行四边形定则画出它们的合力的图示,然后按平行四边形定则画出它们的合力F合合;()F合合的大小为的大小为_ N,F合合与拉力与拉力F的夹角的正切值为的夹角的正切值为_.若若F合合与拉力与拉力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验证了力的平行四边形定则4.0 4.0 解析解析(1)由题给测力计示数可知
12、,读数为由题给测力计示数可知,读数为4.0 N.(2)作图,作图,F2长度为长度为28 mm,F1长度为长度为21 mm,平行四边形如图,量出合力长度,平行四边形如图,量出合力长度约为约为20 mm,大小代表,大小代表4.0 N,量出合力箭头处到,量出合力箭头处到y轴距离和所作合力在轴距离和所作合力在y轴上投影长轴上投影长度,其比值就是度,其比值就是F合合与拉力与拉力F的夹角的正切值的夹角的正切值4在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个
13、上带有绳套的两根细绳实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条(1)同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是_(填字母代号填字母代号)A两根细绳必须等长两根细绳必须等长B弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行C用两个弹簧测力计同时拉细绳时,两弹簧测力计示数适当大一些用两个弹簧测力计同时拉细绳时,两弹簧测力计示数适当大一些D拉橡皮条的
14、细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些(2)当橡皮条的活动端拉到当橡皮条的活动端拉到O点时,两根细绳相互垂直,如图所示这时弹簧测点时,两根细绳相互垂直,如图所示这时弹簧测力计力计a、b的读数分别为的读数分别为_ N和和_ N.BCD 4.00 2.50(3)在给出的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力,并利用作图在给出的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力,并利用作图法求出合力大小为法求出合力大小为_ N.答案答案见下图见下图4.70 解析解析(1)拉橡皮条的两根细绳长度不需要相等,适当长一些,标记同一细绳方拉橡皮条的两根
15、细绳长度不需要相等,适当长一些,标记同一细绳方向的两点离得远一些,可以减小在方向描述上的误差弹簧测力计、细绳、橡皮条向的两点离得远一些,可以减小在方向描述上的误差弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行,以保证各拉力的方向与木板平行,这样能够在白纸上记录下各力都应与木板平行,以保证各拉力的方向与木板平行,这样能够在白纸上记录下各力的方向弹簧测力计示数适当大一些可减小误差,的方向弹簧测力计示数适当大一些可减小误差,B、C、D正确正确(2)弹簧测力计上最小一格表示弹簧测力计上最小一格表示0.1 N,读数时有效数字要保留两位小数,即,读数时有效数字要保留两位小数,即a、b测力计示数分别为测力计示数分别
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