2019年高考物理江苏专版总复习教程讲义：第8讲实验二 WORD版含答案.doc

第8讲实验二：力的平行四边形定则考情剖析考查内容考纲要求考查年份考查详情能力要求实验、探究：力的平行四边形定则14年T11—实验，以验证力的平行四边形定则为背景，探究拉伸过程对橡皮筋弹性的影响实验与探究弱项清单作图能力欠缺实验储备一、实验目的1．会用弹簧秤和细线测出力的大小和方向．2．验证互成角度的两个共点力的合成，遵从平行四边形定则(或“探究合力与分力之间的关系”)二、实验原理如果两个互成角度的共点力F1、F2作用于橡皮筋的结点上，与只用一个力F′作用于橡皮筋的结点上，所产生的效果________(橡皮筋在相同方向上伸长相同的长度)，那么，F′就是F1和F2的合力．根据____________定则作出两共点力F1和F2的合力F的图示，应与F′的图示等大同向．三、实验器材方木板一块；白纸；________________；橡皮筋；细绳套(两个)；三角板；刻度尺；图钉若干；细芯铅笔．四、实验步骤1．用图钉把一张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板上的A点，把两条细绳套结在橡皮条的另一端．3．用两个弹簧秤分别钩住两个细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O(如图所示)．4．用铅笔描下结点O的位置和两条细绳套的方向，并记录弹簧秤的读数．在白纸上按比例作出两个弹簧秤的拉力F1和F2的图示．利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F.(或利用刻度尺和三角板作出F1和F2的图示)5．只用一个弹簧秤，通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O，记下弹簧秤的读数和细绳的方向．按同样的比例用刻度尺从O点起做出这个弹簧秤的拉力F′图示．6．比较F′与用平行四边形定则求得的合力F，在实验误差允许的范围内是否相等．(或把表示F1、F2、F′的图示的箭头用虚线连接起来，观察分析F′与F1、F2之间的关系，是否构成平行四边形)7．改变两个分力F1和F2的大小和夹角，再重复实验两次，比较每次的F与F′是否在实验误差允许的范围内相等．(或观察分析每次F′与F1、F2之间的关系，是否构成平行四边形)五、实验结论在实验允许的误差范围内F和F′大小相等、方向相同．六、数据处理改变两个分力的大小及角度，分别取三组数据，填入下表中.实验次数F1(N)F2(N)用平行四边形定则求出的合力F(N)用实验方法求出的合力F′(N)F与AO连线的夹角(度)F′与AO连线的夹角(度)123结论：在实验误差范围内，F与F′可以认为是重合的，由此验证了求F1和F2的合力，应遵循平行四边形定则．七、误差分析1．实验中，如果直接以橡皮条的端点为结点，会使结点位置的确定造成误差．所以，应在橡皮条一端挂一短绳，再连两细绳套，以三绳交点作为结点．2．用弹簧秤测量力的大小时，应注意以下几种影响误差的因素：(1)使用前是否在水平面内校零．(2)细绳不与木板接触，但要通过弹簧的轴线，而且弹簧不要与外壳接触，所以细绳套要长一些，以便将弹簧秤拉到木板边缘以外，同时，用手托着秤身向外拉绳．3．为使读数的相对误差减小，拉力要适当地大一些，但要兼顾合力不要过大．合力过大，一会超出橡皮条的弹性限度，二会超出弹簧秤的测量范围．4．在橡皮条伸长相同的情况下，为使两个测力计有较大的读数，两测力计的夹角不宜过小，但也不宜过大．一般情况下，应在60°～120°之间．5．记录细绳方向时，视线要与板面垂直．可用细铅笔沿线轻点数个点，然后再用直尺连线．八、注意事项1．不要直接以橡皮条端点为结点，可拴一短细绳连两细绳套，以三绳交点为结点，应使结点小些，以便准确地记录结点O的位置．2．不要用老化的橡皮条，检查方法是用一个弹簧秤拉橡皮条，要反复做几次使橡皮条拉伸到相同的长度看弹簧秤读数有无变化．3．同一次实验中橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变．4．弹簧秤在使用前应将其水平放置，然后检查、校正零点，将两弹簧秤互相钩着水平拉伸．选择两只读数完全一致的弹簧秤使用．5．施加拉力时要沿弹簧秤轴线方向，应尽量位于与纸面平行的同一平面内．6．使用弹簧秤时，拉力适当得大一些．7．画力的图示时应选择适当的标度，尽量使图画大一些，要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．技能优化【典型例题1】某同学做“验证力的平行四边形定则”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．甲乙(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．控制变量法D．建立物理模型法(3)实验时，主要步骤是：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