2022年高考物理專題復(fù)習(xí) 第5課時(shí) 實(shí)驗(yàn)二 驗(yàn)證力的平行四邊形定則教案

2022年高考物理專題復(fù)習(xí) 第5課時(shí) 實(shí)驗(yàn)二 驗(yàn)證力的平行四邊形定則教案 1.在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中,下面提供的方法中可以減小實(shí)驗(yàn)誤差的是(B)A.用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條時(shí),應(yīng)使彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)達(dá)到最大值B.用彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條時(shí),應(yīng)使之與木板平行C.兩個(gè)分力F1、F2間的夾角越大越好D.拉橡皮條的細(xì)繩稍短一些即可2.某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)時(shí),主要步驟是:A.在桌上放一塊方木板,在方木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘在方木板上;B.用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn),在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩,細(xì)繩的另一端系著繩套;C.用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別拉住繩套,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,記錄下O點(diǎn)的位置,讀出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù);D.按選好的標(biāo)度,用鉛筆和刻度尺作出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F1和F2的圖示,并用平行四邊形定則求出合力F;E.只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì),通過細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長,讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),記下細(xì)繩的方向,按同一標(biāo)度作出這個(gè)力F'的圖示;F.比較F'和F的大小和方向,看它們是否相同,得出結(jié)論.上述步驟中:(1)有重要遺漏的步驟的序號(hào)是和; (2)遺漏的內(nèi)容分別是 和. 解析:據(jù)驗(yàn)證力的平行四邊形定則的操作規(guī)程可知,有重要遺漏的步驟的序號(hào)是C、E.在C中未記下兩條繩的方向,E中未說明是否把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到了同一位置O.答案:(1)CE(2)C中未記下兩條繩的方向E中未說明是否把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到了同一位置O3.某同學(xué)在家中嘗試驗(yàn)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(xì)繩、白紙、釘子,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個(gè)釘子A、B上,另一端與第三條橡皮筋連接,結(jié)點(diǎn)為O,將第三條橡皮筋的另一端通過細(xì)繩掛一重物,如圖所示.(1)為完成該實(shí)驗(yàn),下述操作中必需的是. a.測(cè)量細(xì)繩的長度b.測(cè)量橡皮筋的原長c.測(cè)量懸掛重物后橡皮筋的長度d.記錄懸掛重物后結(jié)點(diǎn)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(yàn)證,可采用的方法是. 解析:運(yùn)用等效思想來驗(yàn)證平行四邊形定則,即要驗(yàn)證以兩力為平行四邊形的鄰邊,作平行四邊形,其對(duì)角線是否和合力相符.本題中結(jié)點(diǎn)受三個(gè)力,其中兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等大反向,故先測(cè)出各力的大小和方向,然后作出各力的圖示,以兩邊為鄰邊作平行四邊形,如果在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)平行四邊形的對(duì)角線與第三個(gè)力等大反向,即可驗(yàn)證.為測(cè)量各力的大小故需要記錄橡皮筋原長、懸掛重物后的長度以及記錄懸掛重物后O點(diǎn)的位置.故應(yīng)選b、c、d.可以通過改變小重物改變各力的大小.答案:(1)bcd(2)更換不同的小重物4.(xx西安模擬)某同學(xué)在學(xué)完“力的合成”后,想在家里做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則.他從學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室里借來兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì),按如下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn).A.在墻上貼一張白紙用來記錄彈簧測(cè)力計(jì)彈力的大小和方向B.在一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的下端懸掛一裝滿水的水杯,記下靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)FC.將一根大約30 cm長的細(xì)線從杯帶中穿過,再將細(xì)線兩端分別拴在兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上.在靠近白紙?zhí)幱檬謱?duì)稱地拉開細(xì)線,使兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相等,在白紙上記下細(xì)線的方向,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖(甲)所示D.在白紙上按一定標(biāo)度作出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的彈力的圖示,如圖(乙)所示,根據(jù)力的平行四邊形定則可求出這兩個(gè)力的合力F'(1)在步驟C中,彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為N. (2)在步驟D中,合力F'=N. (3)若,就可以驗(yàn)證力的平行四邊形定則. 解析:(1)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)時(shí)需要估讀,最終的讀數(shù)要以有效數(shù)字的形式給出,根據(jù)圖(甲)彈簧測(cè)力計(jì)指針的位置,可讀出力的大小為3.00 N.(2)根據(jù)力的大小可以用線段的長度來表示,利用刻度尺和三角板在圖(乙)上由已知的兩個(gè)力作出平行四邊形,測(cè)量出平行四邊形的對(duì)角線的長度,與標(biāo)度1 N的長度進(jìn)行比較,可求出F'的大小為(5.2±0.2)N.(3)若F'在豎直方向且數(shù)值與F近似相等,則在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)可以驗(yàn)證力的平行四邊形定則.答案:(1)3.00(2)5.2±0.2(3)F'在豎直方向且數(shù)值與F近似相等5.(xx煙臺(tái)市一模)某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)如圖(甲)所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OB和OC為細(xì)繩.圖(乙)是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖.(1)實(shí)驗(yàn)中用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量力的大小時(shí),下列使用方法中正確的是. A.拿起彈簧測(cè)力計(jì)就進(jìn)行測(cè)量讀數(shù)B.拉橡皮筋的拉力大小不能超過彈簧測(cè)力計(jì)的量程C.測(cè)量前檢查彈簧測(cè)力計(jì)指針是否指在零刻度線,用標(biāo)準(zhǔn)砝碼檢查示數(shù)正確后,再進(jìn)行測(cè)量讀數(shù)D.應(yīng)盡量避免彈簧、指針、拉桿與刻度板間的摩擦(2)關(guān)于此實(shí)驗(yàn)的下列說法中正確的是. A.同一次實(shí)驗(yàn)中,O點(diǎn)位置不允許變動(dòng)B.實(shí)驗(yàn)中,只需記錄彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)和O點(diǎn)的位置C.實(shí)驗(yàn)中,把橡皮條的另一端拉到O點(diǎn)時(shí),兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)之間的夾角必須取90°D.實(shí)驗(yàn)中,要始終將其中一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)沿某一方向拉到最大量程,然后調(diào)節(jié)另一彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小和方向,把橡皮條另一端拉到O點(diǎn)(3)圖(乙)中的F與F'兩力中,方向一定沿AO方向的是. (4)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是. A.理想實(shí)驗(yàn)法B.等效替代法C.逆向思維法D.建立物理模型法解析:(1)實(shí)驗(yàn)中要先檢查儀器是否正常,且保證不超量程,保持彈簧測(cè)力計(jì)不移動(dòng)時(shí)讀取測(cè)量數(shù)據(jù),盡量減小誤差因素的影響,故選項(xiàng)A錯(cuò),選項(xiàng)B、C、D對(duì).(2)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是等效替代法,所以同一次實(shí)驗(yàn)中,O點(diǎn)位置不允許變動(dòng),以保證力的大小、方向都不發(fā)生變化,故選項(xiàng)A對(duì),選項(xiàng)B錯(cuò).實(shí)驗(yàn)要體現(xiàn)驗(yàn)證的普遍性,兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)之間的夾角理論上是任一角度,必須取90°是錯(cuò)誤的,故選項(xiàng)C錯(cuò).實(shí)驗(yàn)中,若將某一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉到最大量程,在調(diào)節(jié)另一彈簧測(cè)力計(jì)時(shí),兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)都有可能超出量程,故選項(xiàng)D錯(cuò).(3)用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉時(shí),F'是合力的實(shí)際值,一定沿AO方向;而用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉時(shí),它們的合力F是理論值,由平行四邊形確定,作圖時(shí)會(huì)稍偏離AO方向.答案:(1)BCD(2)A(3)F'(4)B