2018年物理（新课标）高考总复习第一轮复习教师用书：第二章实验三验证力的平行四边形定则

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1、实验基础实验三验证力的平行四边形定则紧抓教材：落实基础-【基本要求】一、实验目的1.验证互成角度的两个共点力合成时的平行四边形定则.2.培养应用作图法处理实验数据和得岀结论的能力.二、实验原理甲乙互成角度的两个力鬥、局与另外一个力F产生相同的效果，看鬥、局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等.三、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、铅笔.四、实验步骤1.用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上.2.用图钉把橡皮条的一端固定在/点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套.3.用

2、两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条与绳的结点伸长到某一位置0,如图所示，记录两弹簧测力计的读数，用铅笔描下O点的位置及此时两细绳的方向.4.只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向.5.改变两弹簧测力计拉力的大小和方向，再重做两次实验.【方法规律】一、数据处理1.用铅笔和刻度尺从结点0沿两条细绳方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的拉力尺和E的图示，并以戸和局为邻边用刻度尺和三角板作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，此对角线即为合力F

3、的图示.1.用刻度尺从0点按同样的标度沿记录的方向作出实验步骤4中弹簧测力计的拉力F的图示.2.比较F与F是否完全重合或儿乎完全重合，从而验证平行四边形定则.二、注意事项1.同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是：将两只弹簧测力计调零后互钩对拉，读数相同.2.在同一次实验中，使橡皮条拉长吋，结点。位置一定要相同.3.用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时，夹角不宜太大也不宜太小，在60°〜100°之间为宜.4.实验时弹簧测力计应与木板平行，读数时眼睛要止视弹簧测力计的刻度，在合力不超过量程及橡皮条弹性限度的前提下，拉力

4、的数值尽量大些.5.细绳套应适当长一些，便于确定力的方向.不要直接沿细绳套的方向画直线，应在细绳套末端用铅笔画一个点，去掉细绳套后，再将所标点与O点连接，即可确定力的方向.6.在同一次实验中，画力的图示所选定的标度要相同，并且要恰当选取标度，使所作力的图示稍大一些.三、误差分析1.弹簧测力计本身的误差.2.读数误差和作图误差.3.两分力F、F2间的夹角&越大，用平行四边形定则作图得11!的合力F的误差AF也越大.热点突破-实验热点•各个击破热点1对实验原理和操作的考查例1某同学用钩码和弹簧测力计做“验证力的平行四边形定则”

5、实验.（1）请将实验内容补充完整：A.将一-根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，在另一-端绑上两根系有细绳套的细线.B.其中一根细线挂上5个质量相等的钩码（每个钩码质量均为50g）,使橡皮筋拉伸，如图甲所示，记录、结点的位置O和细线方向.甲乙C.将图甲中钩码収下一个，并将细线用一光滑铁钉3（可随时固定）支开，在另一细线上挂上弹簧测力汁，使两细线成一定角度，拉弹簧测力计，如图乙所示，图中弘0可测定,cos02当—时，橡皮筋正好位于竖直方向且橡皮筋COSP4与细线结点的位置与步骤B中结点的位置O重合，此时弹簧测力计的示

6、数应为N(当地重力加速度g=10m/s2).(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.控制变量法D.建立物理模型法［解析］(1)由实验原理可知本实验利用等效替代法来验证“力的平行四边形定则”，图甲中钩码的重力即合力大小，细线方向即合力方向，所以应记录钩码的个数(细线上的拉力)、结点O的位置和细线方向，在用钩码和弹簧测力计一起拉橡皮筋时，一定要将橡皮筋与细线结点的位置与步骤B中结点的位置0重合，此时应记录钩码个数、弹簧测力计示数及对应的细线方向，分析图乙中结点的受力情况可得水平方向有4〃?gcosq=Fco

7、sB,代入数据得弹簧测力计的示数应为F=3mg=}.5N.(2)由(1)知是等效替代法.［答案］(1)钩码的个数(细线上的拉力)1.5(2)B热点2对实验数据处理和误差分析的考查例2)小明通过实验验证力的平行四边形定则.(1)实验记录纸如图甲所示，O点为橡皮筋被拉伸后仲长到的位置，两弹簧测力计共同作用时，拉力尺和尺的方向分别过P和巴点；一个弹簧测力计拉橡皮筋时，拉力尺的方向过P,点.三个力的大小分别为：F

8、=3.30N、F2=3.85N和F3=4.25N.请根据图中给出的标度作图求出尺和E的合力.,1N,0*■Pl甲(2)

9、仔细分析实验，小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实验结果.他用弹赞测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度，发现读数不相同，于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响.实验装置如图乙所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O点，下端N挂一重物.用与白纸平行