《（通用版）2018-2019版高考物理總復(fù)習(xí) 主題二 相互作用與運(yùn)動(dòng)定律 實(shí)驗(yàn)：探究求合力的方法課件 新人教版.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（通用版）2018-2019版高考物理總復(fù)習(xí) 主題二 相互作用與運(yùn)動(dòng)定律 實(shí)驗(yàn)：探究求合力的方法課件 新人教版.ppt（46頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、實(shí)驗(yàn)：探究求合力的方法,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.驗(yàn)證互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力合成的平行四邊形定則。 2.進(jìn)一步練習(xí)用作圖法求兩個(gè)共點(diǎn)力的合力。 二、實(shí)驗(yàn)儀器,方木板、白紙、彈簧測力計(jì)(兩只)、橡皮條、細(xì)繩套(兩個(gè))、三角板、刻度尺、圖釘(若干)、鉛筆。,三、實(shí)驗(yàn)原理 1.合力F的確定：一個(gè)力F的作用效果與兩個(gè)共點(diǎn)力F1與F2共同作用的效果都是把橡皮條拉伸到某點(diǎn)，則F為F1和F2的合力。 2.合力理論值F的確定：根據(jù)平行四邊形定則作出F1和F2的合力F的圖示。 3.平行四邊形定則的驗(yàn)證：在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，比較F和F是否大小相等、方向相同。,四、實(shí)驗(yàn)步驟 1.儀器的安裝,(1)釘白紙：用圖釘把一張白紙

2、釘在方木板上，將方木板放在水平桌面上。 (2)拴繩套：用圖釘把橡皮條的一端固定在木板上的A點(diǎn)，在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩套。,2.操作與記錄,(1)兩力拉：用兩個(gè)彈簧測力計(jì)分別鉤住兩個(gè)細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O(如圖1所示)。用鉛筆描下結(jié)點(diǎn)O的位置和兩條細(xì)繩套的方向，并記錄彈簧測力計(jì)的讀數(shù)。,(2)一力拉：只用一個(gè)彈簧測力計(jì)，通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到與前面相同的位置O，記下彈簧測力計(jì)的讀數(shù)和細(xì)繩套的方向。,圖1,3.作圖對比,(1)理論 值：在白紙上按比例從O點(diǎn)開始作出兩個(gè)彈簧測力計(jì)同時(shí)拉橡皮條時(shí)拉力F1和F2的圖示，利用刻度尺和三角板根據(jù)平行四邊形定則

3、求出合力F(如圖2所示)。,(2)測量值：按同樣的比例用刻度尺從O點(diǎn)起作出一個(gè)彈簧測力計(jì)拉橡皮條時(shí)拉力F的圖示。 (3)相比較：比較F與用平行四邊形定則求得的合力F在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否重合。,圖2,4.重復(fù),改變兩個(gè)分力F1和F2的大小和夾角，再重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次，比較每次的F與F在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否相等。,五、注意事項(xiàng) 1.結(jié)點(diǎn),(1)定位O點(diǎn)時(shí)要力求準(zhǔn)確； (2)同一次實(shí)驗(yàn)中橡皮條拉長后的O點(diǎn)必須保持位置不變。,2.拉力,(1)用彈簧測力計(jì)測拉力時(shí)要使拉力沿彈簧測力計(jì)軸線方向； (2)應(yīng)使橡皮條、彈簧測力計(jì)和細(xì)繩套位于與紙面平行的同一平面內(nèi)； (3)兩個(gè)分力F1、F2間的夾角不要太大

4、或太小。,3.作圖,(1)在同一次實(shí)驗(yàn)中，選定的比例要相同； (2)嚴(yán)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。,六、誤差分析 1.彈簧測力計(jì)使用前沒調(diào)零會(huì)造成誤差。 2.使用中，彈簧測力計(jì)的彈簧和外殼之間、指針和外殼之間或彈簧測力計(jì)的外殼和紙面之間有摩擦力存在會(huì)造成誤差。 3.兩次測量拉力時(shí)，橡皮條的結(jié)點(diǎn)沒有拉到同一點(diǎn)會(huì)造成偶然誤差。 4.兩個(gè)分力的夾角太小或太大，F(xiàn)1、F2數(shù)值太小，應(yīng)用平行四邊形定則作圖時(shí)，會(huì)造成偶然誤差。,七、注意事項(xiàng) 1.正確使用彈簧測力計(jì),(1)測量前應(yīng)首先檢查彈簧測力計(jì)的零點(diǎn)是否準(zhǔn)確， 注意使用中不要超過其彈性限度。 (2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，彈簧測力計(jì)必須保持與

5、木板平行，且拉力應(yīng)沿軸線方向。彈簧測力計(jì)的指針、拉桿都不要與刻度板和刻度板末端的限位孔發(fā)生摩擦。 (3)讀數(shù)時(shí)應(yīng)正對、平視刻度，估讀到最小刻度的下一位。,2.規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作,(1)位置不變：在同一次實(shí)驗(yàn)中，將橡皮條拉長時(shí)結(jié)點(diǎn)的位置一定要相同。 (2)角度合適：兩個(gè)彈簧測力計(jì)所拉細(xì)繩套的夾角不宜太小，也不宜太大，以60100為宜。 (3)在不超出彈簧測力計(jì)量程及在橡皮條彈性限度內(nèi)的前提下，測量數(shù)據(jù)應(yīng)盡量大一些。 (4)細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長一些，便于確定力的方向。不要直接沿細(xì)繩套方向畫直線，應(yīng)在細(xì)繩套兩端畫個(gè)投影點(diǎn)，去掉細(xì)繩套后，連直線確定力的方向。,3.規(guī)范合理作圖：在同一次實(shí)驗(yàn)中，畫力的圖示選定的標(biāo)度

6、要相同，并且要恰當(dāng)選定標(biāo)度，使力的圖示稍大一些。,要點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)操作 例1 在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上的A點(diǎn)，另一端系上兩根細(xì)繩，細(xì)繩的另一端都有繩套。實(shí)驗(yàn)中需用兩個(gè)彈簧測力計(jì)分別鉤住繩套，并互成角度地拉橡皮條至某一確定的O點(diǎn)，如圖3所示。,圖3,(1)某同學(xué)認(rèn)為在此過程中必須注意以下幾點(diǎn)： A.兩彈簧測力計(jì)的拉力必須等大 B.同一次實(shí)驗(yàn)過程中，O點(diǎn)的位置不允許變動(dòng) C.為了減小誤差，兩彈簧測力計(jì)的讀數(shù)必須接近量程 其中正確的是________。(填選項(xiàng)前的字母) (2)上述實(shí)驗(yàn)中所說的合力與兩個(gè)分力具有相同的效果，是指下列說法中的______

7、__。 A.彈簧測力計(jì)的彈簧被拉長 B.固定橡皮條的圖釘受拉力產(chǎn)生形變 C.繩套受拉力產(chǎn)生形變 D.使橡皮條在同一方向上伸長同一長度,解析(1)兩彈簧測力計(jì)的彈力大小要適中，但不一定大小相同，也不一定必須接近彈簧測力計(jì)的量程，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；只有將繩套與橡皮條的結(jié)點(diǎn)每次都拉至O點(diǎn)，橡皮條才沿同一方向產(chǎn)生相同的形變，彈簧測力計(jì)的拉力才產(chǎn)生相同的效果，選項(xiàng)B正確。 (2)該實(shí)驗(yàn)中所說的合力與兩個(gè)分力具有相同的效果，是指合力與兩個(gè)分力分別拉橡皮條時(shí)，使橡皮條在同一方向上伸長同一長度，選項(xiàng)D正確。 答案(1)B(2)D,要點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理 例2 將橡皮條的一端固定在A點(diǎn)，另一端拴上兩根細(xì)繩，每根細(xì)繩分

8、別連著一個(gè)量程為5 N、最小刻度為0.1 N的彈簧測力計(jì)。沿著兩個(gè)不同的方向拉彈簧測力計(jì)，當(dāng)橡皮條的活動(dòng)端拉到O點(diǎn)時(shí)，兩根細(xì)繩相互垂直，如圖4所示。這時(shí)測力計(jì)的讀數(shù)可從圖中讀出。,圖4,(1)由圖可讀得兩個(gè)相互垂直的拉力的大小分別為________N 和________ N。 (2)在虛線方格紙上按作圖法的要求畫出這兩個(gè)力及它們的合力。,思路點(diǎn)撥作力的圖示時(shí)，要選好標(biāo)度，注意平行四邊形中的實(shí)線、虛線的區(qū)別和箭頭、標(biāo)度、單位。,解析(1)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)分別是4.00 N，2.50 N。 (2)根據(jù)測量結(jié)果，每小格代表0.5 N，將保證力的圖示較準(zhǔn)確，若每小格代表1 N，則2.50 N的力的表示

9、容易造成誤差，在確定合力大小時(shí)，容易造成較大誤差。力的圖示應(yīng)有標(biāo)度，有箭頭。如圖所示。,答案(1)4.00 2.50 (2)見解析圖,要點(diǎn)三創(chuàng)新實(shí)驗(yàn) 例3 某同學(xué)利用如圖5所示的裝置來驗(yàn)證力的平行四邊形定則：在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個(gè)光滑的滑輪A和B，將繩子打一個(gè)結(jié)點(diǎn)O，每個(gè)鉤碼的重量相等，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，根據(jù)鉤碼個(gè)數(shù)讀出三根繩子的拉力FOA、FOB和FOC，回答下列問題：,圖5,(1)改變鉤碼個(gè)數(shù)，能完成實(shí)驗(yàn)的是() A.鉤碼的個(gè)數(shù)N1N22，N34 B.鉤碼的個(gè)數(shù)N1N33，N24 C.鉤碼的個(gè)數(shù)N1N2N34 D.鉤碼的個(gè)數(shù)N13，N24，N35 (2)在拆下鉤碼和繩子前，最重要的

10、一個(gè)步驟是 () A.標(biāo)記結(jié)點(diǎn)O的位置，并記錄OA、OB、OC三段繩子的方向 B.量出OA、OB、OC三段繩子的長度 C.用量角器量出三段繩子之間的夾角 D.用天平測出鉤碼的質(zhì)量,(3)在作圖時(shí)，你認(rèn)為下圖中正確的是________(選填“甲”或“乙”)。,解析(1)OA、OB、OC分別表示三個(gè)力的大小，由于三共點(diǎn)力平衡，所以三個(gè)力的大小構(gòu)成一個(gè)三角形。2、2、4不可以構(gòu)成三角形，故A錯(cuò)誤，B、C、D都正確。 (2)為驗(yàn)證平行四邊形定則，必須作受力圖，所以先明確受力點(diǎn)，即標(biāo)記結(jié)點(diǎn)O的位置，其次要作出力的方向并讀出力的大小，最后作出力的圖示，因此要做好記錄，從力的三要素角度出發(fā)，要記錄鉤碼的個(gè)數(shù)

11、和記錄OA、OB、OC三段繩子的方向，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。 (3)以O(shè)點(diǎn)為研究對象，F(xiàn)3為實(shí)際作用效果，在OC這條線上，由于誤差的存在，F(xiàn)1、F2的理論合力值要與實(shí)際值有一定偏差，故甲圖符合實(shí)際。 答案(1)BCD (2)A(3)甲,題后點(diǎn)評,(1)源于教材本例的實(shí)驗(yàn)原理與教材實(shí)驗(yàn)的原理相同。 (2)高于教材本實(shí)驗(yàn)沒有使用彈簧秤測力的大小，而是用鉤碼的重力作為繩的拉力，同時(shí)用兩個(gè)光滑的滑輪調(diào)節(jié)兩繩拉力的方向。,1.在做“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)時(shí)，要使每次合力與分力產(chǎn)生相同的效果，必須 (),A.每次將橡皮條拉到同樣的位置 B.每次把橡皮條拉直 C.每次準(zhǔn)確讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù) D.每次記

12、準(zhǔn)細(xì)繩的方向 答案A,2.(多選)在“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中，先將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細(xì)繩。實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要兩次拉伸橡皮條，一次是通過兩細(xì)繩用兩個(gè)彈簧測力計(jì)互成角度地拉橡皮條，另一次是用一個(gè)彈簧測力計(jì)通過細(xì)繩拉橡皮條。,實(shí)驗(yàn)對兩次拉伸橡皮條的要求中，下列說法正確的是________(填字母代號)。 A.將橡皮條拉伸相同長度即可 B.將橡皮條沿相同方向拉到相同長度 C.將彈簧測力計(jì)都拉伸到相同刻度 D.將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置,解析實(shí)驗(yàn)中兩次拉伸橡皮條時(shí)，應(yīng)要求兩次的作用效果必須完全相同，即橡皮條被拉伸的方向、長度完全相同，所以選項(xiàng)B、D正確。 答案BD,3

13、.做“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，步驟如下：,(1)在水平放置的木板上固定一張白紙。 (2)把橡皮條的一端固定在木板的A點(diǎn)，另一端連接兩根繩套。 (3)通過繩套用兩個(gè)互成角度的彈簧測力計(jì)來拉橡皮條使橡皮條伸長到某一點(diǎn)O，并記錄O點(diǎn)的位置。 (4)此時(shí)需記錄下________、________和兩個(gè)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)F1、F2。,(5)改用一個(gè)彈簧測力計(jì)把橡皮條拉長到________后，再記錄下________和彈簧測力計(jì)的讀數(shù)F。 (6)用鉛筆和刻度尺從力的作用點(diǎn)O沿兩繩套的方向畫直線。選好標(biāo)度，按F1、F2的大小作兩個(gè)力的圖示。用三角板作平行四邊形，求得合力F。 (7)比較一下，力F與用平行四

14、邊形定則求得的合力F的大小和方向是否相同。 請完善上述步驟。,解析本實(shí)驗(yàn)要記錄力的大小和方向，大小是通過彈簧測力計(jì)來讀出，方向是通過細(xì)繩套來確定；為保證分力的作用效果和合力的作用效果相同，本實(shí)驗(yàn)要求每次都把橡皮條拉到同一點(diǎn)O。 答案(4)F1的方向 F2的方向(5)O點(diǎn)的位置F的方向,4.在“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)中。,(1)需要將橡皮筋的一端固定在水平木板上，另一端系上兩根細(xì)繩，實(shí)驗(yàn)中需要兩個(gè)彈簧測力計(jì)分別鉤住細(xì)繩，并互成角度地拉橡皮筋。某同學(xué)認(rèn)為此過程中必須注意以下幾項(xiàng)： A.兩細(xì)繩必須等長 B.橡皮筋一定要與兩繩夾角的角平分線在同一直線上 C.在使用彈簧測力計(jì)時(shí)要注意彈簧測力計(jì)與木板平

15、面平行 其中正確的是________。(填相應(yīng)的字母代號),(2)用M、N兩個(gè)彈簧測力計(jì)通過細(xì)繩拉橡皮筋的結(jié)點(diǎn)，使其到達(dá)O點(diǎn)，此時(shí)90，然后保持M的示數(shù)不變，而使角減小，為保持結(jié)點(diǎn)位置不變，下列方法可行的是________。(填相應(yīng)的字母代號),A.減小N的示數(shù)同時(shí)減小角 B.減小N的示數(shù)同時(shí)增大角 C.增大N的示數(shù)同時(shí)增大角 D.增大N的示數(shù)同時(shí)減小角,解析(1)細(xì)繩的作用是能顯示出力的方向，所以不必等長，故A錯(cuò)誤：兩細(xì)繩拉橡皮筋時(shí)，只要確保拉到同一點(diǎn)即可，不一定橡皮筋要在兩細(xì)繩的夾角平分線上，故B錯(cuò)誤；在拉彈簧測力計(jì)時(shí)必須要求彈簧測力計(jì)與木板平面平行，否則會(huì)影響力的大小，故C正確。 (2)

16、要保證結(jié)點(diǎn)不動(dòng)，應(yīng)保證合力不變，則由平行四邊形定則可知，合力不變，M方向向合力方向靠攏，則N的拉力應(yīng)減小，同時(shí)應(yīng)減小角。故選項(xiàng)A正確。 答案(1)C(2)A,5.某同學(xué)用如圖6甲所示的裝置探究求合力的方法。用一木板豎直放在鐵架臺和輕彈簧所在平面后，其部分實(shí)驗(yàn)操作如下，請完成下列相關(guān)內(nèi)容：,(1)如圖甲，在木板上記下懸掛兩個(gè)鉤碼時(shí)彈簧末端的位置O；,(2)卸下鉤碼然后將兩細(xì)繩套系在彈簧下端，用兩彈簧測力計(jì)將輕彈簧末端拉到同一位置O，記錄細(xì)繩套AO、BO的______及兩彈簧測力計(jì)相應(yīng)的讀數(shù)。圖乙中B彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為______N； (3)該同學(xué)在坐標(biāo)紙上畫出兩彈簧拉力FA、FB的大小和方向如圖

17、丙所示，請?jiān)趫D丙中作出FA、FB的合力F。,丙,圖6,答案(2)方向11.40(3)如圖所示,6.小明通過實(shí)驗(yàn)探究求合力的方法：,(1)實(shí)驗(yàn)所用的一只彈簧測力計(jì)如圖7甲所示，在用它測力前應(yīng)對它進(jìn)行的操作是________。,圖7,(2)在測出F1、F2和對應(yīng)的合力F后，他在紙上畫出了F1、F2的圖示，如圖乙所示。請你幫助他在圖中畫出合力F的圖示。(測得F4.9 N，圖中a、b為記錄F方向的兩點(diǎn)) (3)小明用虛線把F的箭頭末端分別與F1、F2的箭頭末端連接起來；觀察圖形后，他覺得所畫的圖形很像平行四邊形。至此，為正確得出求合力的一般方法，你認(rèn)為小明接下來應(yīng)該做些什么？(寫出兩點(diǎn)即可) ____

18、_______________________________________________； __________________________________________________。,解析(1)該實(shí)驗(yàn)所用彈簧測力計(jì)開始時(shí)指針不在零位置，故在用它測力前應(yīng)對它進(jìn)行的操作是調(diào)零。 (2)根據(jù)力的三要素作出合力F的圖示：,(3)根據(jù)所畫的圖形很像平行四邊形這一事實(shí)，小明接下來應(yīng)該做以下事情：驗(yàn)證圖形基本就是平行四邊形；得出求合力的一般方法；改變F1、F2的大小和方向，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證猜想；與同學(xué)交流，得出合理結(jié)論。 答案(1)調(diào)零 (2)見解析圖 (3)驗(yàn)證該圖形基本就是平行四邊形

19、；得出求合力的一般方法；改變F1、F2的大小和方向，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證猜想；與同學(xué)交流，得出合理結(jié)論(任選其二),7.某同學(xué)通過下述實(shí)驗(yàn)探究求合力的方法。,實(shí)驗(yàn)步驟： 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。,圖8,如圖8所示，將環(huán)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(shù)為某一設(shè)定值時(shí)，將橡皮筋兩端的位置標(biāo)記為O1、O2，記錄彈簧秤的示數(shù)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(shù)改變0.50 N，測出所對應(yīng)的l，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示：,找出中F2.50 N時(shí)橡皮筋兩端的位置，重新標(biāo)記為O、O，橡皮筋的拉力記為FOO。

20、在秤鉤上涂抹少許潤滑油，將橡皮筋搭在秤鉤上，如圖9所示。用兩圓珠筆尖成適當(dāng)角度同時(shí)拉橡皮筋的兩端，使秤鉤的下端達(dá)到O點(diǎn)，將兩筆尖的位置標(biāo)記為A、B，橡皮筋OA段的拉力記為FOA，OB段的拉力記為FOB。完成下列作圖和填空：,圖9,(1)利用表中數(shù)據(jù)在給出的坐標(biāo)紙上畫出Fl圖線，根據(jù)圖線求得l0________ cm。,(2)測得OA6.00 cm，OB7.60 cm，則FOA的大小為______N。 (3)根據(jù)給出的標(biāo)度，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(shí)驗(yàn)結(jié)論。,解析(1)利用表中數(shù)據(jù)描點(diǎn)連線，作出Fl圖線如圖所示。,Fl圖線的橫軸截距表示F0時(shí)橡皮筋l的值，因此Fl 圖線的橫軸截距即表示橡皮筋原長，l010.00 cm。 (2)橡皮筋總長度l6.00 cm7.60 cm13.60 cm，在Fl 圖線上找到與13.60 cm對應(yīng)的彈力F1.80 N。 (3)根據(jù)平行四邊形定則，作出平行四邊形并求出對角線表示的力F。 (4)因?yàn)镕是根據(jù)平行四邊形定則求出的，F(xiàn)OO是實(shí)際測量出的，如果在誤差允許范圍內(nèi)，F(xiàn)與FOO近似相等，就驗(yàn)證了平行四邊形定則。,答案(1)圖見解析 10.00(9.80、9，90、10.10均正確) (2)1.80(1.701、90均正確) (3)如圖所示 (4)FOO,