1、实验三验证力的平行四边形定则一、考纲解读考纲课程标准力的合成和分解通过实验,理解力的合成与分解二、高频考点解读1、教材命题解读: 2、命题特点:试题往往结合生活实例,难度中等,实验题中体现.3、方法与技巧:备考时要回归教材,注意基本原理、基本方法即力的平行四边形定则、三角形法定则。4、近三年全国卷高考考查情况考点内容 全国新课标卷命题实况 考点名称 2014201520162017卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 验证力的平行四边形定则 T22三、知识回顾1、依据力的平行四边形定则求合力的步骤。2、学生预习步步高P35页双基部分四、例题与变式:例题1 某同学做“验证力的平行四边形定则”的
2、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. (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,主要的步骤是: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A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O,记录下O点的位置,读出
3、两个弹簧测力计的示数;D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;E.只用一只弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F的图示;F.比较F和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论.上述步骤中,有重要遗漏的步骤的序号是_和_;遗漏的内容分别是_和_.变式1 某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验装置如图甲所示,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.根据实验数据在白纸上所作图如图乙所示,已知实验过程中操作正确. (1)乙图中F1、F2、F、F四个力
4、,其中力_(填上述字母)不是由弹簧测力计直接测得的.实验中,要求先后两次力的作用效果相同,指的是_ (填正确选项前字母).A.两个弹簧测力计拉力F1和F2的大小之和等于一个弹簧测力计拉力的大小B.橡皮条沿同一方向伸长 C.橡皮条伸长到同一长度 D.橡皮条沿同一方向伸长同一长度(2)丙图是测量中某一弹簧测力计的示数,读出该力大小为_ N.例2(2015山东理综21)某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则.实验步骤:将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上,使其轴线沿竖直方向.如图所示,将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上,另一端用圆珠笔尖竖直向下拉,直到弹簧秤示数为某一设定值时,将橡皮筋两端的位置标记
5、为O1、O2,记录弹簧秤的示数F,测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l).每次将弹簧秤示数改变0.50 N,测出所对应的l,部分数据如下表所示: 找出中F2.50 N时橡皮筋两端的位置,重新标记为O、O,橡皮筋的拉力记为FO O.在秤钩上涂抹少许润滑油,将橡皮筋搭在秤钩上,如图9所示.用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端,使秤钩的下端达到O点,将两笔尖的位置标记为A、B,橡皮筋OA段的拉力记为FOA,OB段的拉力记为FOB.完成下列作图和填空:(1)利用表中数据在图坐标纸上画出Fl图线,根据图线求得l0_cm. (2)测得OA6.00 cm,OB7.60 cm,则FOA的大小为_
6、N.(3)根据给出的标度,在图中作出FOA和FOB的合力F的图示. (4)通过比较F与_的大小和方向,即可得出实验结论.变式1 某同学尝试用橡皮筋等器材验证力的平行四边形定则,他找到两条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物,以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子,设计了如下实验:将两条橡皮筋的一端与细绳连接,结点为O,细绳下挂一重物,两橡皮筋的另一端也都连有细绳.实验时,先将一条橡皮筋的另一端的细绳固定在墙上的钉子A上,另一条橡皮筋任其下垂,如图甲所示;再将另一条橡皮筋的另一端的细绳固定在墙上的钉子B上,如图乙所示.(1)为完成实验,下述操作中必需的是_.a.两橡皮筋的另一端连接的细绳
7、a、b长度要相同 b.要测量橡皮筋的原长c.要测量图甲和图乙中橡皮筋的长度 d.要记录图甲中结点O的位置及过结点O的竖直方向e.要记录图乙中结点O的位置及过结点O的竖直方向(2)对该实验“两条相同的橡皮筋”的要求的理解正确的是_.a.橡皮筋的材料和原长相同即可 b.橡皮筋的材料和粗细相同即可c.橡皮筋的材料、原长和粗细均要相同目标检测1、有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则:在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力FTOA、FTOB和FTOC,回答下列问题:(1)改变钩码个数,实验能完成
8、的是()A.钩码的个数N1N22,N34 B.钩码的个数N1N33,N24C.钩码的个数N1N2N34 D.钩码的个数N13,N24,N35(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是()A.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向 B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度C.用量角器量出三段绳子之间的夹角 D.用天平测出钩码的质量(3)在作图时,你认为图中_(选填“甲”或“乙”)是正确的.小明通过实验验证力的平行四边形定则.(1)实验记录纸如图13所示,O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置,两弹簧测力计共同作用时,拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点;一个弹簧测力计拉橡皮筋时,拉力
9、F3的方向过P3点.三个力的大小分别为:F13.30 N、F23.85 N和F34.25 N.请根据图中给出的标度作图求出F1和F2的合力. (2)仔细分析实验,小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化,影响实验结果.他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度,发现读数不相同,于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响.实验装置如图所示,将一张白纸固定在竖直放置的木板上,橡皮筋的上端固定于O点,下端N挂一重物.用与白纸平行的水平力缓慢地移动N,在白纸上记录下N的轨迹.重复上述过程,再次记录下N的轨迹. 两次实验记录的轨迹如图15所示.过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点,则实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力Fa、Fb的大小关系为_.(3)根据(2)中的实验,可以得出的实验结果_.(填写选项前的字母)A.橡皮筋的长度与受到的拉力成正比B.两次受到的拉力相同时,橡皮筋第2次的长度较长C.两次被拉伸到相同长度时,橡皮筋第2次受到的拉力较大D.两次受到的拉力相同时,拉力越大,橡皮筋两次的长度之差越大(4)根据小明的上述实验探究,请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项.