2012高考物理一輪復(fù)習(xí) 第2章-第4單元（2）課件 必修1

1、一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．會(huì)用彈簧測(cè)力計(jì)和細(xì)線測(cè)出力的大小和方向．2．驗(yàn)證互成角度的兩個(gè)力合成時(shí)的平行四邊形定則．二、實(shí)驗(yàn)原理一個(gè)力F′的作用效果和兩個(gè)力F1、F2的作有效果都是讓同一條一端固定的橡皮條伸長(zhǎng)到同一點(diǎn)，所以力F′就是這兩個(gè)力F1和F2的合力，作出力F′的圖示．再根據(jù)平行四邊形定則作出力F1和F2的合力F的圖示，比較F和F′的大小和方向是否相同，若相同，則說(shuō)明互成角度的兩個(gè)力合成時(shí)遵循平行四邊形定則．,(二)驗(yàn)證力的平行

2、四邊形定則,三、實(shí)驗(yàn)器材方木板，白紙，彈簧測(cè)力計(jì)(兩只)，橡皮條，細(xì)繩套(兩個(gè))，三角板，刻度尺，圖釘(幾個(gè))．四、實(shí)驗(yàn)步驟1．在水平桌面上平放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙固定在方木板上．2．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)繩的另一端系上細(xì)繩套．3．用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住細(xì)繩套， 互成角度地拉橡皮條，將結(jié)點(diǎn)拉到某 一位置O，如圖所示．,4．用鉛

3、筆描下O點(diǎn)的位置和兩條細(xì)繩的方向，讀出并記錄兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)．5．用鉛筆和刻度尺在白紙上從O點(diǎn)沿兩條細(xì)繩的方向畫(huà)直線，按一定的標(biāo)度作出兩個(gè)力F1和F2的圖示，并以F1和F2為鄰邊用刻度尺和三角板作平行四邊形，過(guò)O點(diǎn)的平行四邊形的對(duì)角線即為合力F.6．只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，通過(guò)細(xì)繩把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置O，讀出并記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度用刻度尺從O點(diǎn)作出這個(gè)力F′的圖示．7．比較F′與用平行四邊形定則

4、求出的合力F的大小和方向，看它們?cè)趯?shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否相等．8．改變F1和F2的大小和方向，再做兩次實(shí)驗(yàn)．,五、誤差分析1．彈簧測(cè)力計(jì)本身的誤差．2．讀數(shù)誤差和作圖誤差．3．兩分力F1、F2間的夾角θ越大，用平行四邊形定則作圖得出的合力F的誤差ΔF也越大．六、注意事項(xiàng)1．同一實(shí)驗(yàn)中的兩只彈簧測(cè)力計(jì)的選取方法是：將兩只彈簧測(cè)力計(jì)調(diào)零后互鉤對(duì)拉，若兩只彈簧測(cè)力計(jì)在對(duì)拉過(guò)程中，讀數(shù)相同，則可選；若讀數(shù)不同，應(yīng)另?yè)Q，直至相同為止

5、．2．在同一次實(shí)驗(yàn)中，使橡皮條拉長(zhǎng)時(shí)，結(jié)點(diǎn)O位置一定要相同．3．用兩只彈簧測(cè)力計(jì)鉤住繩套互成角度地拉橡皮條時(shí)，夾角不宜太大也不宜太小，在60°～100°之間為宜．,4．讀數(shù)時(shí)應(yīng)注意使彈簧測(cè)力計(jì)與木板平行，并使細(xì)繩套與彈簧測(cè)力計(jì)的軸線在同一條直線上，避免彈簧測(cè)力計(jì)的外殼與彈簧測(cè)力計(jì)的限位卡之間有摩擦．讀數(shù)時(shí)眼睛要正視彈簧測(cè)力計(jì)的刻度，在合力不超過(guò)量程及橡皮條彈性限度的前提下，拉力的數(shù)值盡量大些．5．細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長(zhǎng)

6、一些，便于確定力的方向．不要直接沿細(xì)繩套的方向畫(huà)直線，應(yīng)在細(xì)繩套末端用鉛筆畫(huà)一個(gè)點(diǎn)，去掉細(xì)繩套后，再將所標(biāo)點(diǎn)與O點(diǎn)連接，即可確定力的方向．6．在同一次實(shí)驗(yàn)中，畫(huà)力的圖示所選定的標(biāo)度要相同，并且要恰當(dāng)選取標(biāo)度，使所作力的圖示稍大一些．,七、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)本實(shí)驗(yàn)用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)也可以完成實(shí)驗(yàn)，具體操作如下：(1)把兩條細(xì)繩中的一條細(xì)繩與彈簧測(cè)力計(jì)連接，另一條細(xì)繩用手直接抓住，然后同時(shí)拉這兩條細(xì)繩，使結(jié)點(diǎn)至O點(diǎn)，記下兩條細(xì)繩的方向和彈簧測(cè)力計(jì)

7、的示數(shù)F1.(2)放回橡皮條后，將彈簧測(cè)力計(jì)連接到另一細(xì)繩上，用手再同時(shí)拉這兩條細(xì)繩，使結(jié)點(diǎn)至O點(diǎn)，并使兩條細(xì)繩位于記錄下來(lái)的方向上，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2.其他步驟與提供兩彈簧測(cè)力計(jì)相同．這種操作的優(yōu)點(diǎn)是能減小因兩彈簧測(cè)力計(jì)的不同而帶來(lái)的誤差，但實(shí)驗(yàn)過(guò)程麻煩．,對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解,(2009年高考山東卷)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、

8、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(guò)細(xì)繩掛一重物．,(1)為完成該實(shí)驗(yàn)，下述操作中必需的是________．a(chǎn)．測(cè)量細(xì)繩的長(zhǎng)度b．測(cè)量橡皮筋的原長(zhǎng)c．測(cè)量懸掛重物后橡皮筋的長(zhǎng)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____________．[規(guī)范解答]　(1)必需測(cè)

9、量橡皮筋的原長(zhǎng)和懸掛重物后橡皮筋的長(zhǎng)度，這樣才能確定橡皮筋的伸長(zhǎng)量，確定各力的大小，還需記錄懸掛重物后結(jié)點(diǎn)O的位置，同時(shí)記下三條橡皮筋所在的方向，以便確定各拉力的方向，根據(jù)平行四邊形定則做出合力的圖示．因此，(2)中必需的是bcd.(2)改變條件再次驗(yàn)證可采用更換不同的小重物的方法．[答案]　(1)bcd　(2)更換不同的小重物,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理,在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，(1)其中的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟分別是A．在水平放置的

10、方木板上固定一張白紙，用圖釘把橡皮條的一端固定在方木板上，另一端拴上兩個(gè)繩套，通過(guò)細(xì)繩同時(shí)用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)(彈簧測(cè)力計(jì)與方木板平面平行)互成角度地拉橡皮條，使它與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O點(diǎn)，在白紙上用鉛筆記下O點(diǎn)的位置和讀出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1和F2.B．只用一只彈簧測(cè)力計(jì)，通過(guò)細(xì)繩拉橡皮條，使它的伸長(zhǎng)量與兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉時(shí)相同，讀出此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F′和記下細(xì)繩的方向．,請(qǐng)指出以上步驟中的錯(cuò)誤或疏漏：A中是____；B中是_

11、___．(2)在某次實(shí)驗(yàn)中，兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F1、F2已在圖中畫(huà)出，圖中的方格每邊長(zhǎng)度表示2 N，O點(diǎn)是橡皮條的結(jié)點(diǎn)，請(qǐng)用兩個(gè)直角三角板嚴(yán)格作出合力F的圖示，并求出合力的大小為_(kāi)____ N.,[規(guī)范解答]　(1)當(dāng)用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)互成角度地拉橡皮條，使它與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O點(diǎn)，在白紙上用鉛筆應(yīng)記下O點(diǎn)的位置，讀出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1和F2及此時(shí)兩細(xì)繩套的方向．當(dāng)只用一只彈簧測(cè)力計(jì)拉時(shí)，應(yīng)使結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置O，并記下彈

12、簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)和細(xì)繩的方向．(2)如圖所示,在課外活動(dòng)小組進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的過(guò)程中．某研究小組設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證力的平行四邊形定則，其設(shè)計(jì)方案為：用三根相同的橡皮條、四個(gè)圖釘、一把直尺和一支鉛筆，三張白紙、平木板來(lái)驗(yàn)證力的平行四邊形定則．其步驟如下：①將拴有橡皮條的圖釘A、B適當(dāng)張開(kāi)釘在木板上，拉第三根橡皮條，使三根橡皮條互成角度拉伸，待結(jié)點(diǎn)處的圖釘O靜止時(shí)，釘下C圖釘，并記錄圖釘O的位置和圖釘A、B、C的位置．,②將x1、x

13、2、x3按一定比例圖示表示出來(lái)，以x1、x2為鄰邊作平行四邊形，求出其對(duì)角線OC′，比較OC′與OC的長(zhǎng)度(即x3的長(zhǎng)度)及方向，若相等，且在一條直線上，則達(dá)到目的，若OC′與OC有一微小夾角θ，則有誤差(如圖所示)：③測(cè)出此時(shí)這三根橡皮條的長(zhǎng)度L1、L2、L3，分別算出它們的伸長(zhǎng)量x1＝L1－L0，x2＝L2－L0，x3＝L3－L0.④將三根橡皮條一端都拴在一個(gè)圖釘O上，將這三根橡皮條的另一端分別拴上圖釘A、B、C，注意此時(shí)四個(gè)圖

14、釘均未固定在板上．⑤用刻度尺測(cè)出橡皮條的自由長(zhǎng)度L0，注意從圖釘腳之間測(cè)起．,(1)請(qǐng)你確定該研究小組的實(shí)驗(yàn)步驟的順序是_________．(2)對(duì)于本實(shí)驗(yàn)下列論述中正確的是________．A．實(shí)驗(yàn)中用到了圖釘O受到三個(gè)共面共點(diǎn)力而靜止，任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力大小相等、方向相反的原理，使合力和分力在一次實(shí)驗(yàn)中全部出現(xiàn)，從而簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)的過(guò)程B．實(shí)驗(yàn)中用到了胡克定律，簡(jiǎn)化了力的測(cè)量，可以不用彈簧測(cè)力計(jì)就完成實(shí)驗(yàn)C．由于實(shí)驗(yàn)中

15、總有OC′與OC的微小夾角θ，故實(shí)驗(yàn)有誤差，該方法不可取D．三根橡皮條不能做到粗細(xì)、長(zhǎng)短完全相同，是該實(shí)驗(yàn)的主要誤差來(lái)源之一[規(guī)范解答]　(1)該實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中應(yīng)該首先將三根橡皮條拴在圖釘上，這樣便于測(cè)橡皮條的原長(zhǎng)，之后就要固定兩個(gè)圖釘拉第三個(gè)圖釘?shù)竭m當(dāng)?shù)奈恢眠M(jìn)行實(shí)驗(yàn)，把第三個(gè)圖釘也固定好后就可測(cè)每根橡皮條的長(zhǎng)度并計(jì)算出伸長(zhǎng)量，最后按照胡克定律轉(zhuǎn)換成力作出力的圖示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，所以正確的實(shí)驗(yàn)步驟是④⑤①③②.,(2)該實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是應(yīng)用

16、三個(gè)共點(diǎn)力平衡的推論進(jìn)行實(shí)驗(yàn)原理的改進(jìn)，應(yīng)用胡克定律將測(cè)量力的大小轉(zhuǎn)換為測(cè)橡皮條的長(zhǎng)度，所以選項(xiàng)A、B都正確；任何實(shí)驗(yàn)都有誤差，誤差是不可避免的，不能因?yàn)橛姓`差就把實(shí)驗(yàn)完全否定，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)的誤差有系統(tǒng)誤差和偶然誤差，都是不可避免的，該實(shí)驗(yàn)也是一樣的，從系統(tǒng)誤差來(lái)看，影響該實(shí)驗(yàn)的主要因素不是原理，而是器材，特別是橡皮條的長(zhǎng)短和粗細(xì)，所以說(shuō)三根橡皮條不能做到粗細(xì)、長(zhǎng)短完全相同，是該實(shí)驗(yàn)的主要誤差來(lái)源之一，故選項(xiàng)D也是對(duì)的，所以正確選

17、項(xiàng)為A、B、D.[答案]　(1)④⑤①③②　(2)A、B、D,本章的命題熱點(diǎn)主要集中在以下幾點(diǎn)：1．有關(guān)彈力(特別是彈簧彈力)和摩擦力的分析計(jì)算．2．共點(diǎn)力的平衡問(wèn)題(特別是動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題)，3．根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析物體的受力情況．,1.半圓柱體P放在粗糙的水平地面上，其右端有豎直放置的擋板MN.在P和MN之間放有一個(gè)光滑均勻的小圓柱體Q，整個(gè)裝置處于靜止．如圖所示是這個(gè)裝置的縱截面圖．若用外力使MN保持豎直、