2012高考物理一輪復習 第2章-第4單元（2）課件 必修1

1、一、實驗目的1．會用彈簧測力計和細線測出力的大小和方向．2．驗證互成角度的兩個力合成時的平行四邊形定則．二、實驗原理一個力F′的作用效果和兩個力F1、F2的作有效果都是讓同一條一端固定的橡皮條伸長到同一點，所以力F′就是這兩個力F1和F2的合力，作出力F′的圖示．再根據(jù)平行四邊形定則作出力F1和F2的合力F的圖示，比較F和F′的大小和方向是否相同，若相同，則說明互成角度的兩個力合成時遵循平行四邊形定則．,(二)驗證力的平行

2、四邊形定則,三、實驗器材方木板，白紙，彈簧測力計(兩只)，橡皮條，細繩套(兩個)，三角板，刻度尺，圖釘(幾個)．四、實驗步驟1．在水平桌面上平放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙固定在方木板上．2．用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點，在橡皮條的另一端拴上兩條細繩，細繩的另一端系上細繩套．3．用兩個彈簧測力計分別鉤住細繩套， 互成角度地拉橡皮條，將結點拉到某 一位置O，如圖所示．,4．用鉛

3、筆描下O點的位置和兩條細繩的方向，讀出并記錄兩個彈簧測力計的示數(shù)．5．用鉛筆和刻度尺在白紙上從O點沿兩條細繩的方向畫直線，按一定的標度作出兩個力F1和F2的圖示，并以F1和F2為鄰邊用刻度尺和三角板作平行四邊形，過O點的平行四邊形的對角線即為合力F.6．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，讀出并記錄彈簧測力計的示數(shù)，記下細繩的方向，按同一標度用刻度尺從O點作出這個力F′的圖示．7．比較F′與用平行四邊形定則

4、求出的合力F的大小和方向，看它們在實驗誤差允許的范圍內(nèi)是否相等．8．改變F1和F2的大小和方向，再做兩次實驗．,五、誤差分析1．彈簧測力計本身的誤差．2．讀數(shù)誤差和作圖誤差．3．兩分力F1、F2間的夾角θ越大，用平行四邊形定則作圖得出的合力F的誤差ΔF也越大．六、注意事項1．同一實驗中的兩只彈簧測力計的選取方法是：將兩只彈簧測力計調零后互鉤對拉，若兩只彈簧測力計在對拉過程中，讀數(shù)相同，則可選；若讀數(shù)不同，應另換，直至相同為止

5、．2．在同一次實驗中，使橡皮條拉長時，結點O位置一定要相同．3．用兩只彈簧測力計鉤住繩套互成角度地拉橡皮條時，夾角不宜太大也不宜太小，在60°～100°之間為宜．,4．讀數(shù)時應注意使彈簧測力計與木板平行，并使細繩套與彈簧測力計的軸線在同一條直線上，避免彈簧測力計的外殼與彈簧測力計的限位卡之間有摩擦．讀數(shù)時眼睛要正視彈簧測力計的刻度，在合力不超過量程及橡皮條彈性限度的前提下，拉力的數(shù)值盡量大些．5．細繩套應適當長

6、一些，便于確定力的方向．不要直接沿細繩套的方向畫直線，應在細繩套末端用鉛筆畫一個點，去掉細繩套后，再將所標點與O點連接，即可確定力的方向．6．在同一次實驗中，畫力的圖示所選定的標度要相同，并且要恰當選取標度，使所作力的圖示稍大一些．,七、實驗改進本實驗用一個彈簧測力計也可以完成實驗，具體操作如下：(1)把兩條細繩中的一條細繩與彈簧測力計連接，另一條細繩用手直接抓住，然后同時拉這兩條細繩，使結點至O點，記下兩條細繩的方向和彈簧測力計

7、的示數(shù)F1.(2)放回橡皮條后，將彈簧測力計連接到另一細繩上，用手再同時拉這兩條細繩，使結點至O點，并使兩條細繩位于記錄下來的方向上，讀出彈簧測力計的示數(shù)F2.其他步驟與提供兩彈簧測力計相同．這種操作的優(yōu)點是能減小因兩彈簧測力計的不同而帶來的誤差，但實驗過程麻煩．,對實驗原理的理解,(2009年高考山東卷)某同學在家中嘗試驗證平行四邊形定則，他找到三條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細繩、白紙、

8、釘子，設計了如下實驗：將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個釘子A、B上，另一端與第三條橡皮筋連接，結點為O，將第三條橡皮筋的另一端通過細繩掛一重物．,(1)為完成該實驗，下述操作中必需的是________．a(chǎn)．測量細繩的長度b．測量橡皮筋的原長c．測量懸掛重物后橡皮筋的長度d．記錄懸掛重物后結點O的位置(2)釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次驗證，可采用的方法是____________．[規(guī)范解答]　(1)必需測

9、量橡皮筋的原長和懸掛重物后橡皮筋的長度，這樣才能確定橡皮筋的伸長量，確定各力的大小，還需記錄懸掛重物后結點O的位置，同時記下三條橡皮筋所在的方向，以便確定各拉力的方向，根據(jù)平行四邊形定則做出合力的圖示．因此，(2)中必需的是bcd.(2)改變條件再次驗證可采用更換不同的小重物的方法．[答案]　(1)bcd　(2)更換不同的小重物,實驗數(shù)據(jù)的處理,在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，(1)其中的兩個實驗步驟分別是A．在水平放置的

10、方木板上固定一張白紙，用圖釘把橡皮條的一端固定在方木板上，另一端拴上兩個繩套，通過細繩同時用兩個彈簧測力計(彈簧測力計與方木板平面平行)互成角度地拉橡皮條，使它與細繩的結點到達某一位置O點，在白紙上用鉛筆記下O點的位置和讀出兩個彈簧測力計的示數(shù)F1和F2.B．只用一只彈簧測力計，通過細繩拉橡皮條，使它的伸長量與兩個彈簧測力計拉時相同，讀出此時彈簧測力計的示數(shù)F′和記下細繩的方向．,請指出以上步驟中的錯誤或疏漏：A中是____；B中是_

11、___．(2)在某次實驗中，兩個彈簧測力計的拉力F1、F2已在圖中畫出，圖中的方格每邊長度表示2 N，O點是橡皮條的結點，請用兩個直角三角板嚴格作出合力F的圖示，并求出合力的大小為_____ N.,[規(guī)范解答]　(1)當用兩個彈簧測力計互成角度地拉橡皮條，使它與細繩的結點到達某一位置O點，在白紙上用鉛筆應記下O點的位置，讀出兩個彈簧測力計的示數(shù)F1和F2及此時兩細繩套的方向．當只用一只彈簧測力計拉時，應使結點拉到同樣的位置O，并記下彈

12、簧測力計的讀數(shù)和細繩的方向．(2)如圖所示,在課外活動小組進行研究性學習的過程中．某研究小組設計了一個實驗來驗證力的平行四邊形定則，其設計方案為：用三根相同的橡皮條、四個圖釘、一把直尺和一支鉛筆，三張白紙、平木板來驗證力的平行四邊形定則．其步驟如下：①將拴有橡皮條的圖釘A、B適當張開釘在木板上，拉第三根橡皮條，使三根橡皮條互成角度拉伸，待結點處的圖釘O靜止時，釘下C圖釘，并記錄圖釘O的位置和圖釘A、B、C的位置．,②將x1、x

13、2、x3按一定比例圖示表示出來，以x1、x2為鄰邊作平行四邊形，求出其對角線OC′，比較OC′與OC的長度(即x3的長度)及方向，若相等，且在一條直線上，則達到目的，若OC′與OC有一微小夾角θ，則有誤差(如圖所示)：③測出此時這三根橡皮條的長度L1、L2、L3，分別算出它們的伸長量x1＝L1－L0，x2＝L2－L0，x3＝L3－L0.④將三根橡皮條一端都拴在一個圖釘O上，將這三根橡皮條的另一端分別拴上圖釘A、B、C，注意此時四個圖

14、釘均未固定在板上．⑤用刻度尺測出橡皮條的自由長度L0，注意從圖釘腳之間測起．,(1)請你確定該研究小組的實驗步驟的順序是_________．(2)對于本實驗下列論述中正確的是________．A．實驗中用到了圖釘O受到三個共面共點力而靜止，任意兩個力的合力與第三個力大小相等、方向相反的原理，使合力和分力在一次實驗中全部出現(xiàn)，從而簡化了實驗的過程B．實驗中用到了胡克定律，簡化了力的測量，可以不用彈簧測力計就完成實驗C．由于實驗中

15、總有OC′與OC的微小夾角θ，故實驗有誤差，該方法不可取D．三根橡皮條不能做到粗細、長短完全相同，是該實驗的主要誤差來源之一[規(guī)范解答]　(1)該實驗的過程中應該首先將三根橡皮條拴在圖釘上，這樣便于測橡皮條的原長，之后就要固定兩個圖釘拉第三個圖釘?shù)竭m當?shù)奈恢眠M行實驗，把第三個圖釘也固定好后就可測每根橡皮條的長度并計算出伸長量，最后按照胡克定律轉換成力作出力的圖示進行實驗研究，所以正確的實驗步驟是④⑤①③②.,(2)該實驗的關鍵是應用

16、三個共點力平衡的推論進行實驗原理的改進，應用胡克定律將測量力的大小轉換為測橡皮條的長度，所以選項A、B都正確；任何實驗都有誤差，誤差是不可避免的，不能因為有誤差就把實驗完全否定，故選項C錯誤；實驗的誤差有系統(tǒng)誤差和偶然誤差，都是不可避免的，該實驗也是一樣的，從系統(tǒng)誤差來看，影響該實驗的主要因素不是原理，而是器材，特別是橡皮條的長短和粗細，所以說三根橡皮條不能做到粗細、長短完全相同，是該實驗的主要誤差來源之一，故選項D也是對的，所以正確選

17、項為A、B、D.[答案]　(1)④⑤①③②　(2)A、B、D,本章的命題熱點主要集中在以下幾點：1．有關彈力(特別是彈簧彈力)和摩擦力的分析計算．2．共點力的平衡問題(特別是動態(tài)平衡問題)，3．根據(jù)物體的運動狀態(tài)，利用牛頓運動定律分析物體的受力情況．,1.半圓柱體P放在粗糙的水平地面上，其右端有豎直放置的擋板MN.在P和MN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q，整個裝置處于靜止．如圖所示是這個裝置的縱截面圖．若用外力使MN保持豎直、