第二章 实验三 验证力的平行四边形定则-【导与练】2022高考物理一轮总复习教师用书word（教科版）

实验三　验证力的平行四边形定则 [footnoteRef:2] [2: ●注意事项 1.位置不变:在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点O的位置一定要相同。 2.角度合适:用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时,其夹角不宜太小,也不宜太大,以60°～100°之间为宜。 3.尽量减小误差 (1)在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内,形变应尽量大一些。 (2)细绳套应适当长一些,便于确定力的方向。 4.统一标度:在同一次实验中,画力的图示选定的标度要相同,并且要恰当选定标度,使力的图示稍大一些。 ●误差分析 ] 题型一　常规实验 [例1] 某实验小组用橡皮条与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”,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。实验主要的步骤如下: 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,读出两个弹簧测力计的示数,记下两条细绳的方向。 D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F。 E.只用一个弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,把橡皮条的结点拉到同一位置O,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按某一标度作出这个力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。 (1)上述步骤中 ①有重要遗漏的步骤的序号和遗漏的内容分别是　　　　和　  　。  ②有叙述内容错误的序号及正确的说法分别是　　　　和　  　。  (2)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图(甲)中弹簧测力计的示数为　　　　N。  (3)实验中,下列要求不必要的是　　　　。(多选,填选项前的字母)  A.实验前测量橡皮条原长 B.弹簧测力计应在使用前校零 C.拉线方向应与木板平面平行 D.多次重复实验时,每次都要使结点O在同一位置,实验过程中橡皮条与弹簧测力计都不能超过弹性限度 (4)根据实验结果作出力的图示如图(乙)所示。在图(乙)中用一个弹簧测力计拉橡皮条时拉力的图示为　　　　。  解析:(1)①步骤C中有遗漏,应加上“记录下O点的位置”。②步骤E中有错误,作力的图示应“按同一标度”。 (2)弹簧测力计的刻度不是10分度的,其分度值为 0.2 N,故不需要估读到下一位,读数为4.2 N。 (3)因为实验中需要测拉力的大小与方向,方向由细绳描出,大小由弹簧测力计直接读出,不需要测量橡皮条原长;为减小测量误差,弹簧测力计应在使用前校零,拉力的方向与木板平面平行;改变拉力进行多次实验,O点位置可以不同,但拉力不能过大,实验过程中橡皮条与弹簧测力计都不能超过弹性限度,故选A、D。 (4)在图(乙)中用一个弹簧测力计拉橡皮条时拉力的图示为F′,它与橡皮条在同一直线上。 答案:(1)①C　记录下O点的位置　②E　按同一标度作出这个力F′的图示　(2)4.2　(3)AD　(4)F′ [例2] (2018·天津卷,9)某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验,所用器材有:方木板一块,白纸,量程为5 N 的弹簧测力计两个,橡皮条(带两个较长的细绳套),刻度尺,图钉(若干个)。 (1)具体操作前,同学们提出了如下关于实验操作的建议,其中正确的有　　　　。(多选)  A.橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上 B.重复实验再次进行验证时,结点O的位置可以与前一次不同 C.使用测力计时,施力方向应沿测力计轴线;读数时视线应正对测力计刻度 D.用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力 (2)该小组的同学用同一套器材做了四次实验,白纸上留下的标注信息有结点位置O、力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点,如下图所示。其中对于提高实验精度最有利的是　　　　。  解析:(1)两绳套拉力的合力不一定沿两绳套夹角的角平分线,A错误;同一次实验,用一个绳套拉橡皮条和用两个绳套拉橡皮条结点O的位置相同,不同次实验结点O的位置可以不同,B正确;为减小摩擦和误差,施力方向沿测力计轴线,读数时视线正对测力计刻度,C正确;合力可以比分力大,也可以比分力小,D错误。 (2)为了提高实验精度,测力计读数应尽可能大一些,标注细绳套方向的两点离结点应尽可能远一些,标度应适当选择,使得力的图示大一些,B正确。 答案:(1)BC　(2)B [模拟演练1] 在“探究求合力的方法”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮条、细绳套和一个弹簧测力计。 (1)为完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到的实验数