《（浙江專版）2019版高考物理大一輪復習 第二章 相互作用 實驗3 探究求合力的方法創(chuàng)新學案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《（浙江專版）2019版高考物理大一輪復習 第二章 相互作用 實驗3 探究求合力的方法創(chuàng)新學案（8頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 實驗3　探究求合力的方法(必考) [考綱解讀]　(1)知道什么是等效替代法。(2)能用作圖法驗證互成角度的兩個力合成時遵守平行四邊形定則。 1.誤差來源 除彈簧測力計本身的誤差外，還有讀數(shù)誤差、作圖誤差等。 2.減小誤差的方法 (1)結點O ①定位O點時要力求準確。 ②同一次實驗中橡皮條拉長后的O點必須保持不變。 (2)拉力 ①用彈簧秤測拉力時要使拉力沿彈簧秤軸線方向。 ②應盡量使橡皮條、彈簧秤和細繩套位于與紙面平行的同一平面內(nèi)。 ③兩個分力F1、F2間的夾角θ不要太大或太小。 (3)作圖 ①在同一次實驗中，選定的比例要相同。 ②嚴格按力的圖示要求

2、和幾何作圖法作出平行四邊形，求出合力。 考點一　實驗原理及實驗操作 操作不忘“三”“二”“一” 用兩個彈簧秤拉橡皮條時的“三記錄”(記錄兩彈簧秤示數(shù)、兩細繩方向和結點O的位置)，用一個彈簧秤拉橡皮條時的“二記錄”(記錄彈簧秤示數(shù)和細繩方向)及“一注意”(結點O的位置必須在同一位置)等。 1.(1)在“探究求合力的方法”實驗中，我們需要對使用的兩只彈簧測力計進行校對，看兩只彈簧測力計是否完全相同，校對的方法是________(填正確答案標號)。 A.看兩只彈簧測力計的外形是否一樣，是否由同一廠家生產(chǎn) B.把兩只彈簧測力計的鉤子互鉤著水平地拉動，看兩者示數(shù)是否完全相同

3、 C.把兩只彈簧測力計的鉤子互鉤著一上一下豎直地拉動，看兩者示數(shù)是否完全相同 D.把兩只彈簧測力計的鉤子互鉤著，任意地拉動，看兩者示數(shù)是否完全相同 (2)在“ 探究求合力的方法”實驗中，下列做法有利于減小誤差的是________(填正確答案標號)。 A.F1、F2兩個力的夾角盡可能大一些 B.F1、F2兩個力越大越好 C.在拉橡皮條時，彈簧測力計的外殼不要與紙面接觸，產(chǎn)生摩擦 D.拉力F1、F2的方向應與紙面平行，彈簧及鉤子不與彈簧測力計的外殼及紙面接觸，產(chǎn)生摩擦 解析　(1)考慮到重力的影響，兩只彈簧測力計校對的方法是，把兩只彈簧測力計的鉤子互鉤著水平地拉動，看兩者示數(shù)是否完全

4、相同，故B正確，A、C、D錯誤。 (2)畫平行四邊形時，夾角稍大畫出的平行四邊形就會準些，但不是夾角越大越好，如果夾角很大可能使合力很小，作圖法求得的合力誤差會較大，A錯誤；數(shù)據(jù)處理時我們需要畫出力的大小和方向，所以力要適當大些可減小測量誤差對實驗的影響，但是并非越大越好，如果太大可能導致合力太大，只用一只彈簧測力計拉時，量程不夠，B錯誤；彈簧測力計的外殼與紙面接觸沒有影響，只要彈簧不與外殼摩擦即可，C錯誤；在白紙中作圖時，作出的是水平力的圖示，若拉力傾斜，則作出圖的方向與實際力的方向有較大差別，再者由于摩擦測得的力的大小也不準，故為了減小因摩擦造成的誤差，應使各力盡量與木板面平行，D正確。

5、 答案　(1)B　(2)D 2.某同學做“探究求合力的方法”的實驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細繩的結點，OB和OC為細繩。圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結果畫出的圖。 (1)如果沒有操作失誤，圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是________。 (2)本實驗采用的科學方法是________。 A.理想實驗法 B.等效替代法 C.控制變量法 D.建立物理模型法 (3)實驗時，主要的步驟是： 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，在橡皮條的另一端拴上兩條細繩，細繩

6、的另一端系著繩套； C.用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結點到達某一位置O，記錄下O點的位置，讀出兩個彈簧測力計的示數(shù)； D.按選好的標度，用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示，并用平行四邊形定則求出合力F； E.只用一只彈簧測力計，通過細繩套拉橡皮條使其伸長， 讀出彈簧測力計的示數(shù)，記下細繩的方向，按同一標度作出這個力F′的圖示； F.比較F′和F的大小和方向，看它們是否相同，得出結論。 上述步驟中，①有重要遺漏的步驟的序號是____和____； ②遺漏的內(nèi)容分別是________________________________

7、__________________ 和_____________________________________________________________。 解析　(1)由一個彈簧測力計拉橡皮條至O點的拉力一定沿AO方向；而兩根彈簧測力計拉橡皮條至O點的拉力，根據(jù)平行四邊形定則作出兩彈簧測力計拉力的合力，由于誤差的存在，不一定沿AO方向，故一定沿AO方向的是F′。 (2)一個力的作用效果與兩個力的作用效果相同，它們的作用效果可以等效替代，故B正確。 (3)①根據(jù)“探究求合力的方法”實驗的操作規(guī)程可知，有重要遺漏的步驟的序號是C、E。 ②在C中未記下兩條細繩的方向，E中未說明是

8、否把橡皮條的結點拉到同一位置O。 答案　(1)F′　(2)B　(3)①C　E?、贑中應加上“記下兩條細繩的方向”　E中應說明“把橡皮條的結點拉到同一位置O” 3.在“探究求合力的方法”實驗中，某同學用圖釘把白紙固定在水平放置的木板上，將橡皮條的一端固定在板上一點，兩個細繩套系在橡皮條的另一端。用兩個彈簧測力計分別拉住兩個細繩套，互成角度地施加拉力，使橡皮條伸長，結點到達紙面上某一位置，如圖所示。請將以下的實驗操作和處理補充完整： ①用鉛筆描下結點位置，記為O； ②記錄兩個彈簧測力計的示數(shù)F1和F2，沿每條細繩(套)的方向用鉛筆分別描出幾個點，用刻度尺把相應的點連成線； ③只用一個

9、彈簧測力計，通過細繩套把橡皮條的結點仍拉到位置O，記錄測力計的示數(shù)F3，__________________________________________________________ _____________________________________________________________________； ④按照力的圖示要求，作出拉力F1、F2、F3； ⑤根據(jù)力的平行四邊形定則作出F1和F2的合力F； ⑥比較________的一致程度，若有較大差異，對其原因進行分析，并作出相應的改進后再次進行實驗。 解析?、鄞瞬襟E中應記錄此時拉力的大小和方向，結合②的操作，③

10、中橫線應填寫：沿此時細繩(套)的方向用鉛筆描出幾個點，用刻度尺把這些點連成直線。⑥要探究求合力的方法，需要比較F與F3的大小，方向是否一致，故⑥中橫線應填寫F和F3。 答案　③沿此時細繩(套)的方向用鉛筆描出幾個點，用刻度尺把這些點連成直線?、轋和F3 考點二　數(shù)據(jù)處理 1.在“探究求合力的方法”實驗中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，先用一個彈簧秤拉橡皮條的另一端到某一點并記下該點的位置；再將橡皮條的另一端系兩根細繩，細繩的另一端都有繩套，用兩個彈簧秤分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條。 某同學在坐標紙上畫出了如圖所示的兩個已知力F1和F2，圖中小正方形的邊長表示2 N，兩力

11、的合力用F表示，F(xiàn)1、F2與F的夾角分別為θ1和θ2，關于F1、F2與F、θ1和θ2關系正確的有________(填正確答案標號)。 A.F1＝4 N B.F＝12 N C.θ1＝60° D.θ1<θ2 解析　以F1和F2為鄰邊作平行四邊形，如圖所示，其對角線表示合力F，由圖可知，F(xiàn)1＝4 N，F(xiàn)＝12 N，θ1＝45°，θ1>θ2，所以選項B正確。 答案　B 2.如圖甲是“探究求合力的方法”的實驗裝置。實驗操作如下： (1)彈簧測力計A掛于固定點P，下端用細線掛一重物M，測量________并記錄為F。 (2)彈簧測力計B的一端用細線系于O點，手持另一端水平

12、向左拉，使結點O靜止在某位置(如圖甲)，此時需記下結點O的位置和兩測力計的示數(shù)F1、F2以及________。 (3)某同學已在圖乙紙上作出F1、F2的圖示，請根據(jù)力的平行四邊形定則作出F1、F2的合力F′。 (4)改變兩細線的夾角，重復做幾次實驗。若F′的方向近似在________方向上，且大小近似等于F，則平行四邊形定則得以驗證。 解析　(1)兩個彈簧測力計的合力等于懸掛重物的重力，需要先測量出懸掛重物M的質量，便于求出該重物的重力。 (2)記錄下細線Oa、Ob、Oc的方向作為兩個彈簧測力計拉力和懸掛重物重力的方向。 (4)F′方向與懸掛重物的重力方向應該在同一直線上，即豎直方向

13、。 答案　(1)M(重物)的重力　(2)細線Oa、Ob、Oc的方向(或三段細線的方向)　(3)如圖所示　(4)豎直 考點三　實驗的改進與創(chuàng)新 1.(2017·浙江模擬卷7)在豎直平面內(nèi)，將小圓環(huán)掛在橡皮條的下端，橡皮條的長度為GE。用兩個彈簧測力計拉動小圓環(huán)到O點，小圓環(huán)受到作用力F1、F2和橡皮條的拉力F0，如圖所示。 (1)此時要記錄下拉力F1、F2的大小，并在白紙上記錄________，以及O點的位置。 (2)實驗中，不必要的是________。 A.選用輕質小圓環(huán) B.彈簧測力計在使用前應校零 C.撤去F1、F2，改用一個力拉小圓環(huán)，仍使它處于O點 D.用

14、兩個彈簧測力計拉動小圓環(huán)時，要保持兩彈簧測力計相互垂直 (3)圖中F是用一個彈簧測力計拉小圓環(huán)時，在白紙上根據(jù)實驗結果畫出的圖示。F與F′中，方向一定沿GO方向的是________。 解析　(1)力是矢量，既有大小，又有方向，因此除了需要記錄拉力F1、F2的大小，還要記錄這兩個力的方向。 (2)本實驗的目的是探究求合力的方法，因此應是任意情況下的兩個力與合力的關系，故選項D錯誤；選用輕質小圓環(huán)是為了減小水平方向偏移的誤差；合力與分力之間是等效替代的關系，撤去F1、F2，改用一個力拉小圓環(huán)，仍使它處于O點，以確保等效；彈簧測力計在使用前校零，是為了使讀數(shù)準確，故選項A、B、C是必要的。

15、 (3)當用一個彈簧測力計拉小圓環(huán)時，因圓環(huán)為輕質小圓環(huán)，故彈簧測力計的拉力與橡皮條的拉力平衡，其方向一定與橡皮條的拉力方向相反，即一定沿GO方向的是F。 答案　(1)兩個力的方向　(2)D　(3)F 2.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、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)完成該實驗，下述操作中必需的是________。 A.測量細繩的長度 B.測量橡皮筋的原長 C

16、.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__________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 解析　(1)三條相同的橡皮筋，具有相同的勁度系數(shù)，故三條橡皮筋的形變量的大小關系代表了三條橡皮筋承受的力的大小關系，故必需B、C項；A、B兩點固定，O點的位置則決定了三個力的方向(因繩中的力恒沿繩的方向)，故必需D項。 (2)最簡便的方法是：更換不同的小重物。若沒有“釘子位置固定”的話，改變A、B釘?shù)奈恢靡嗫伞? 答案　(1)BCD　(2)更換不同的小重物 8