第二章實驗3探究求合力的方法

1、實驗實驗3 探究求合力的方法探究求合力的方法第二章第二章考試標(biāo)準(zhǔn)考試標(biāo)準(zhǔn)知識內(nèi)容必考要求加試要求實驗3：探究求合力的方法必考必考實驗實驗自清自清必考題必考題型突破型突破內(nèi)容索引內(nèi)容索引必考實驗自清必考實驗自清1.實驗原理實驗原理互成角度的兩個力F1、F2與另外一個力F產(chǎn)生相同的，看F1、F2用平行四邊形定則求出的合力F與F在實驗誤差允許范圍內(nèi)是否相同.2.實驗器材實驗器材木板、白紙、圖釘若干、橡皮條、細(xì)繩、三角板、刻度尺. 基本實驗要求基本實驗要求1 1答案效果彈簧測力計兩個3.實驗步驟實驗步驟(1)用圖釘把一張白紙釘在水平桌面上的木板上.(2)用兩個彈簧測力計分別鉤住兩個細(xì)繩套，互成角度地拉

2、橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點到達(dá)某一位置O.如實驗原理圖所示.(3)用鉛筆描下結(jié)點O的位置和兩個細(xì)繩套的，并記錄_，利用刻度尺和三角板根據(jù)平行四邊形定則求出合力F.(4)只用一個彈簧測力計，通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點拉到_，記下彈簧測力計的讀數(shù)F和細(xì)繩的 .(5)比較F與用平行四邊形定則求得的合力F，看它們在實驗誤差允許的范圍內(nèi)是否相同.答案方向彈簧測力計的讀數(shù)與前面相同的位置O方向 規(guī)律方法總結(jié)規(guī)律方法總結(jié)2 21.正確使用彈簧測力計正確使用彈簧測力計(1)將兩只彈簧測力計調(diào)零后水平互鉤對拉過程中，讀數(shù)相同，可選；若不同，應(yīng)另換或調(diào)校，直至相同為止.(2)使用時，讀數(shù)應(yīng)盡量些，但不能超出范圍.(

3、3)被測力的方向應(yīng)與軸線方向一致.(4)讀數(shù)時應(yīng)正對、平視刻度.大答案2.注意事項注意事項(1)位置不變：在同一次實驗中，使橡皮條拉長時結(jié)點的位置一定要相同.(2)角度合適：用兩個彈簧測力計鉤住細(xì)繩套互成角度地拉橡皮條時，其夾角不宜太小，也不宜太大，以60100為宜.(3)在合力不超出量程及在橡皮條彈性限度內(nèi)形變應(yīng)盡量大一些.細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長一些，便于確定力的方向.(4)統(tǒng)一標(biāo)度：在同一次實驗中，畫力的圖示選定的標(biāo)度要相同，并且要恰當(dāng)選定標(biāo)度，使力的圖示稍大一些.3.誤差分析誤差分析(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)減小誤差的辦法：實驗過程中讀數(shù)時眼睛一定

4、要正視彈簧測力計的刻度盤，要按有效數(shù)字位數(shù)要求和彈簧測力計的精度正確讀數(shù)和記錄.作圖時使用刻度尺，并借助于三角板，使表示兩力的對邊一定要平行.返回必考題型突破必考題型突破例例1 在“探究求合力的方法”時，先將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細(xì)繩.實驗時，需要兩次拉伸橡皮條，一次是通過兩細(xì)繩套用兩個彈簧測力計互成角度地拉橡皮條，另一次是用一個彈簧測力計通過細(xì)繩套拉橡皮條.(1)實驗對兩次拉伸橡皮條的要求中，下列哪些說法是正確的_(填字母代號).A.將橡皮條拉伸相同長度即可B.將橡皮條沿相同方向拉到相同長度C.將彈簧測力計都拉伸到相同刻度D.將橡皮條與繩的結(jié)點拉到相同位置命題

5、點一命題點一 教材原型實驗教材原型實驗解析解析解析本實驗的目的是為了驗證力的平行四邊形定則，即研究合力與分力的關(guān)系.根據(jù)合力與分力是等效的，本實驗橡皮條兩次沿相同方向拉伸的長度要相同.故A錯誤，B正確；在白紙上標(biāo)下第一次橡皮條和繩的結(jié)點的位置，第二次將橡皮條和繩的結(jié)點拉到相同位置，表明兩次效果相同，而彈簧測力計不必拉到相同刻度.故C錯誤，D正確.故選B、D.(2)同學(xué)們在操作過程中有如下議論，其中對減小實驗誤差有益的說法是_(填字母代號).A.兩細(xì)繩必須等長B.彈簧測力計、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行C.用兩彈簧測力計同時拉細(xì)繩時兩彈簧測力計示數(shù)之差應(yīng)盡可能大D.拉橡皮條的細(xì)繩要長些，標(biāo)記同一細(xì)

6、繩方向的兩點要遠(yuǎn)些解析解析解析通過兩細(xì)繩用兩個彈簧測力計互成角度地拉橡皮條時，并非要求兩細(xì)繩等長，故A錯誤；測量力的實驗要求盡量準(zhǔn)確，為了減小實驗中因摩擦造成的誤差，操作中要求彈簧測力計、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行，故B正確；用彈簧測力計同時拉細(xì)繩時，拉力不能太大，也不能太小.故C錯誤；為了更加準(zhǔn)確的記錄力的方向，拉橡皮條的細(xì)繩要長些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點要遠(yuǎn)些，故D正確.故選B、D.(3)本實驗采用的科學(xué)方法是_(填字母代號).A.理想實驗法B.控制變量法C.等效替代法D.建立物理模型法解析解析該實驗采用的方法為等效替代法，故選C.解析解析1.“探究求合力的方法”的實驗原理是等效原理，其等

7、效性是指()A.使彈簧測力計在兩種情況下發(fā)生相同的形變B.使兩分力與合力滿足平行四邊形定則C.使兩次橡皮條伸長的長度相等D.使兩次橡皮條與兩繩套的結(jié)點都與O點重合題組階梯突破題組階梯突破解析解析在“探究求合力的方法”的實驗中，兩次拉伸橡皮條時，伸長的長度及伸長的方向均相同，兩分力與合力的作用效果才相同，才具有等效替代關(guān)系，因此選項C錯誤，D正確；實驗過程中，彈簧測力計的拉力的大小和方向是可以不同的，選項A錯誤；合力與分力之間滿足平行四邊形定則是客觀規(guī)律，故選項B錯誤.2.在“探究求合力的方法”實驗中，下列器材中需要用到的是()A.彈簧測力計B.打點計時器C.天平D.秒表3.在“探究求合力的方法

8、”的實驗中，某同學(xué)經(jīng)歷了以下實驗步驟：A.在白紙上按比例作出兩個力F1和F2的圖示，根據(jù)平行四邊形定則作圖求出合力F；B.只用一個測力計，通過細(xì)繩把橡皮條拉同樣長度；C.記下兩個測力計F1和F2的讀數(shù)，并且記錄它們的方向；D.在水平放置的木板上，墊一張白紙，把橡皮條的一端固定在板上P點，用兩條細(xì)繩連接在橡皮條的另一端，通過細(xì)繩同時用兩個測力計互成角度地拉橡皮條，使橡皮條與細(xì)繩的連接點到達(dá)某一位置O，并記下此位置，如圖1所示；圖1E.記下測力計的讀數(shù)F和細(xì)繩方向，按同一比例作出這個力的圖示，比較這個實測合力F和按平行四邊形定則求出的合力F，看它們的大小和方向是否相近；F.用刻度尺測量出P、O之間

9、的距離并記錄；G.改變兩測力計拉力的大小和方向，多次重復(fù)實驗，從實驗得出結(jié)論.(1)上述實驗步驟有明顯的錯誤，這個步驟是_(填選項前的字母)；正確的操作應(yīng)為_.解析答案解析解析步驟B中，沒有說明沿著同一方向拉橡皮條達(dá)到同樣長度，故合力的方向可能測量錯誤；只用一個測力計，通過細(xì)繩拉橡皮條，使橡皮條能與細(xì)繩的結(jié)點到達(dá)O位置B(2)上述實驗步驟中有一步驟是多余的，這個步驟是_(填選項前的字母)；解析答案解析解析該實驗要使一個彈簧測力計拉力和兩個彈簧測力計拉力產(chǎn)生相同的形變效果，不需要測量形變量的具體數(shù)值，只需要使橡皮條沿著同一方向伸長相同的長度即可，故不需要測量P、O之間的距離；F(3)將以上實驗步

10、驟按正確順序排列，應(yīng)為_(填選項前的字母).解析解析組裝器材，測量分力：DC；求解合力的理論值：A；測量合力的實際值：BE；分析實驗數(shù)據(jù)：G；所以實驗步驟為DCABEG.DCABEG4.如圖2為“探究求合力的方法”實驗，三個細(xì)繩套L1、L2、L3共系于一個結(jié)點，另一端分別系于輕質(zhì)彈簧測力計A、B和重物M上，A掛于固定點P.手持B拉動細(xì)繩，使結(jié)點靜止于O點.(1)某次實驗中A的指針位置如圖所示，其讀數(shù)為_N；解析答案圖2解析解析A的讀數(shù)為2.00；2.00(2)實驗時要在貼于豎直木板的白紙上，記錄_、_和L1、L2、L3的方向及M的重力.解析答案解析解析實驗時要在貼于豎直木板的白紙上，記錄O點的

11、位置、A、B的示數(shù)和L1、L2、L3的方向及M的重力；A、B的示數(shù)O點的位置(3)下列實驗要求中必要的是_(填選項的字母代號).A.彈簧測力計需要在實驗前進(jìn)行校零B.細(xì)繩套方向應(yīng)與木板平面平行C.需要用托盤天平測量重物M的質(zhì)量D.彈簧測力計B始終保持水平解析解析彈簧測力計需要在實驗前進(jìn)行校零，選項A正確；細(xì)繩套方向應(yīng)與木板平面平行，以減小實驗的誤差，選項B正確；不需要用托盤天平測量重物M的質(zhì)量，選項C錯誤；彈簧測力計B不一定要始終保持水平，選項D錯誤；故選A、B.解析例例2小麗用如圖3所示的裝置“探究求合力的方法”.用一木板豎直放在鐵架臺和彈簧所在平面后.其部分實驗操作如下，請完成下列相關(guān)內(nèi)容

12、：命題點二拓展創(chuàng)新實驗命題點二拓展創(chuàng)新實驗圖3a.如圖甲，在木板上記下懸掛兩個鉤碼時彈簧末端的位置O；b.卸下鉤碼然后將兩繩套系在彈簧末端，用兩彈簧測力計將彈簧末端拉到同一位置O，記錄細(xì)繩套AO、BO的_及兩彈簧測力計相應(yīng)的讀數(shù).圖乙中B彈簧測力計的讀數(shù)為_N(保留2位小數(shù))；c.小麗在坐標(biāo)紙上畫出兩彈簧拉力FA、FB的大小和方向如圖丙所示，請你用作圖工具在圖丙中作出FA、FB的合力F；d.已知鉤碼的重力，可得彈簧所受的拉力F如圖丙所示，e.最后觀察比較F和F，得出結(jié)論.解析答案解析解析根據(jù)“探究求合力的方法”的實驗原理，要記錄細(xì)繩套AO、BO的方向和拉力大小，拉力大小由彈簧測力計讀出，分度值

13、為0.1N，估讀一位：11.40N利用平行四邊形定則作出FA、FB的合力F，作圖如下：答案答案見解析5.在做“探究求合力的方法”實驗時：題組階梯突破題組階梯突破(1)要使每次合力與分力產(chǎn)生相同的效果，必須_.A.每次將橡皮條拉到同樣的位置B.兩彈簧測力計的夾角相同C.每次彈簧測力計示數(shù)必須相同D.只要一個彈簧測力計的讀數(shù)相同就行解析解析要使每次合力與分力產(chǎn)生相同的效果，每次需將橡皮條拉到同樣的位置，故B、C、D錯誤，A正確；解析(2)如圖4所示，是甲、乙兩位同學(xué)在做“探究求合力的方法”的實驗時得到的結(jié)果，則其中_同學(xué)實驗結(jié)果比較符合實驗事實.解析答案圖4甲解析解析用一個彈簧測力計拉橡皮條時，拉

14、力的方向一定沿繩子方向，作圖法得到的合力一定在平行四邊形的對角線上，由于誤差的存在，與實驗值有一定的差別，故甲同學(xué)實驗結(jié)果符合實驗事實.6.某同學(xué)在做探究求合力的方法實驗時，把橡皮條的一端用圖釘固定于P點，同時用兩個彈簧測力計將橡皮條的另一端拉到位置O，這時兩彈簧測力計的示數(shù)分別為FA3.5N、FB4.0N，其位置記錄如圖5所示.倘若橡皮條的活動端僅用一個彈簧測力計拉著，也把它拉到O點位置，彈簧測力計的示數(shù)為FC6.0N，其位置如圖所示.圖5(1)用3mm表示1N，在圖6中作出力FA、FB和FC的圖示.解析解析FA、FB和FC的圖示如圖甲所示.解析答案圖6答案答案見解析圖甲解析答案(2)根據(jù)平行四邊形定則在圖中作出FA和FB的合力F，F(xiàn)的大小為