人教版高中物理必修一实验:验证力的平行四边形定则.pptx

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人教版高考物理一轮复习:实验验证力的平行四边形定则ppt课件

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实验3:验证力的平行四边形定则
-1155-
解析:(1)作图时注意横坐标轴的标度,连线一定是一条过原点的直线,计算 k
时可取直线上较远的两点计算,例如(0.74×10-2,0.50),(6.42×10-2,3.50),
k=ΔΔ������������
=
3.50-0.50 6.42× 10-2 -0.74×
用作图法求得该弹簧的劲度系数 k=
N/m。
考点一
考点二
第二章
实验3:验证力的平行四边形定则
-1144-
(2)某次实验中,弹簧测力计的指针位置如图所示,其读数为
N;
同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为 2.50 N,画出这两个共点力的合
力 F 合。
(3)由图得到 F 合=
N。
考点一
考点二
第二章
(2)在同一次实验中,使橡皮条拉长时,结点 O 位置一定要相同。 (3)用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时,夹角不宜太大 也不宜太小,在 60°~100°之间为宜。 (4)实验时弹簧测力计应与木板平行,读数时眼睛要正视弹簧测力计的 刻度,在合力不超过量程及橡皮条弹性限度的前提下,拉力的数值尽量大些。
-1100-
(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)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
(2)①根据“验证力的平行四边形定则”实验的操作规程可知,有重要遗

新人教版必修一高中物理第三章 实验:验证力的平行四边形定则 课件21张ppt

新人教版必修一高中物理第三章 实验:验证力的平行四边形定则 课件21张ppt

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.只用一个弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条 使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳套 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.
【实验器材】 方木板,白纸,弹簧测力计即弹簧秤(两只),
三角板,刻度尺,图钉(几个),细芯铅笔,橡皮 条,细绳套(两个). 弹簧测力计测力原理是根据胡克定律,其适用 范围是在弹性限度内,刻度是0~5 N,分度值 是0.1 N,它的拉杆和钩的质量较大,且零点是 在竖直情况下校准的,因此水平使用时要重新 调零点.弹簧测力计的伸长方向要和所测拉力 方向一致,弹簧测力计、指针、拉杆都不要与 刻度板和刻度板末端的限位卡发生摩擦.
实验:验证力的平行四边形定则
实 验: 验 证 力 的 平 行 四 边 形 定 则
课前自主学案 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练
课前自主学案
【实验目的】 验证力的平行四边பைடு நூலகம்定则.
【实验原理】 一个力F′的作用效果与两个共点力F1和F2
的共同作用效果都是把橡皮条拉伸到某点,所 以F′为F1和F2的合力.作出F′的图示,再 根据平行四边形定则作出F1和F2的合力F的图 示 , 比 较 F′ 和 F 是 否 大 小 相 等 , 方 向 相 同.如果在误差范围内,F′和F相同,那么 力的平行四边形定则就正确.

THE END 17、一个人如果不到最高峰,他就没有片刻的安宁,他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/62021/3/62021/3/62021/3/6
谢谢观看
。2021年3月6日星期六2021/3/62021/3/62021/3/6

人教版高中物理必修一实验:验证力的平行四边形定则共44页PPT

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1、不要轻言放弃,否则Байду номын сангаас不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人,常是愿意 去做,并愿意去冒险的人。“稳妥”之船,从未能从岸边走远。-戴尔.卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡,喝起来是苦涩的,回味起来却有 久久不会退去的余香。
人教版高中物理必修一实验:验证力的平 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美,我宁愿选择无悔,不管来生多么美丽,我不愿失 去今生对你的记忆,我不求天长地久的美景,我只要生生世世的轮 回里有你。 行四边形定则
46、我们若已接受最坏的,就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会,使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首,不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功,谁就会和我一样成功。——莫扎特

高中物理第三章实验验证力的平行四边形定则课件新人教版必修1

高中物理第三章实验验证力的平行四边形定则课件新人教版必修1
E.只用一个弹簧测力计,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: (1)有重要遗漏的步骤的序号是________和________. (2)遗漏的内容分别是____________和______________.
休息时间到啦
同学们,下课休息十分钟。现在是休息时间 休息一下眼睛,
看看远处,要保护好眼睛哦~站起来动一动 对身体不好哦~
2021/4/17
高中物理第三章实验验证力的平行四边 形定则课件新人教版必修1
17
解析:步骤 C 中忘记记录两细绳套的方向,步骤 E 中应将结 点拉至 O 点.
答案:(1)C E (2)记录两细绳套的方向 把结点拉至 O 点
(1)请在图中根据所给的标度作出力 F1、F2 的图示;
(2)用作图法求出 F1、F2的合力 F=_______N(保留两位小数).
解析:(1)作出力 F1、F2 的图示,如图所示.
(2)根据平行四边形定则作出 F1、F2 的合力,如图,可知合 力 F=4.00 N.
答案:见解析
5.将橡皮筋的一端固定在 A 点,另一端拴上两根细绳,每 根细绳分别连着量程为 0~5 N、分度值为 0.1 N 的弹簧测力计, 沿着两个不同的方向拉弹簧测力计.当橡皮筋的活动端拉到 O 点 时,两根细绳相互垂直,如图甲所示.这时弹簧测力计的读数可 从图甲中读出.
3.“探究力的平行四边形定则”的实验装置如图甲所示,橡 皮筋的一端固定在 A 点,O 为橡皮筋与细绳的结点,OB 和 OC 为细绳,图乙所示是在白纸上根据实验结果画出的力的图示.
(1)图乙中________是力 F1 和 F2 合力的理论值,________是 力 F1 和 F2 合力的实际测量值,________一定沿 AO 方向(均填“F” 或“F′”).

实验验证力的平行四边形定则PPT精品课件

实验验证力的平行四边形定则PPT精品课件
长到O点,读出弹簧秤的示数F1;放回橡 皮条,再将弹簧秤连接到另一根细线,再
同时拉这两条细线,使橡皮条再伸长到O 点,读出秤的示数F2。
C. 用弹簧秤连接一条细线拉橡皮条, 使它的一端伸长到O点,读出F1;再换用 另一细线与弹簧秤连接橡皮条,使它的一
端仍然伸长到O点,读出F2。
D. 把两根细线中的一条细线与弹簧 秤连接,然后同时拉这两天细线,使橡皮 条的一端伸长到O点,记下两细线的方向 及秤的示数F1;放回橡皮条后,将弹簧秤 连接到另一根细线上,再同时拉这两条细 线,使橡皮条一端伸长到O点,并使两条 细线位于记录下来的方向上,读出弹簧秤 的读数F2。
龙门万佛洞正壁
贾思勰和《齐民要术》 北 朝的贾思勰(xi6),是我 国历史上著名的农学家。
龙门 摩崖 三佛 龛全 景
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嵇康
玄学的代 表人物, “竹林七 贤”之一
祖冲之
他最突出的贡献,是 继刘徽的成就之后, 在世界上第一次把圆 周率的数值,精确地 推算到小数点以后的 第七位数字,也就是 在3.1415926和 3.1415927之间。这 比欧洲早了1000多年。
[变式练习]将下述实验步骤按正确顺 序排列应是__________。
(1)在白纸上按比例做出两个力F1和F2 的图示,根据平行四边形定则作图求出合 力F。
(2)只用一只测力计,通过细绳把橡 皮条的结点拉到同样的位置。
(3)记下两测力计读数,描出两细绳 的方向。
(4)在水平放置的木板上,垫一张白 纸,用图钉固定,把橡皮条的一端固定 在板上P点,用两条细绳连接在橡皮条的 另一端,通过细绳同时用两个测力计互 成角度地拉橡皮条,使橡皮条与细绳的 连接点到达某一位置,并记下此位置。

2019-2020新人教版物理必修1课件:实验:验证力的平行四边形定则

2019-2020新人教版物理必修1课件:实验:验证力的平行四边形定则
栏目 导引
第三章 相互作用
七、注意事项 1.结点 O (1)定位 O 点时要力求准确; (2)同一次实验中橡皮条拉长后的 O 点必须保持不变. 2.拉力 (1)用弹簧测力计测拉力时要使拉力沿弹簧测力计轴线方向; (2)应使橡皮条、弹簧测力计和细绳套位于与纸面平行的同一平 面内; (3)两个分力 F1、F2 间的夹角 θ 不要太大或太小.
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第三章 相互作用
(1)用铅笔描下结点位置,记为 O; (2)记录两个弹簧测力计的示数 F1 和 F2,沿每条细绳(套)的方向 用铅笔分别描出几个点,用刻度尺把相应的点连成线; (3)只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位 置 O,记录弹簧测力计的示数 F3,__________________; (4)按照力的图示要求,作出拉力 F1、F2、F3; (5)根据力的平行四边形定则作出 F1 和 F2 的合力 F; (6)比较________的一致程度,若有较大差异,对其原因进行分 析,并做出相应的改进后再次进行实验.
定的标度作出这两只弹簧测力计的读数 F1 和 F2 的图示,并以 F1 和 F2 为邻边用刻度尺作平行四 边形,过 O 点画平行四边形的对角线,此对角线 即为合力 F 的图示.
2.用刻度尺从 O 点按同样的标度沿记录的 F′的方向作出这只 弹簧测力计的拉力 F′的图示.
3.比较 F′和平行四边形定则求出的合力 F 在大小和方向上是 否相同.
本实验用重物代替橡皮筋,根据三力平衡的特点来验证力 的平行四边形定则,实验时没有必要每次都使 O 点静止在同一 位置,只要整个装置处于稳定状态即可,使操作更方便.
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第三章 相互作用
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第三章 相互作用
本部分内容讲解结束

高中物理人教版必修一配套课件 第3章 实验验证力的平行四边形定则

高中物理人教版必修一配套课件 第3章 实验验证力的平行四边形定则

测力计并调整好零刻度;弹簧测力计指示数值在允许的情况
下,尽量大一些,读数时视线要垂直于刻度盘,要按有效数字 正确读数和记录。 (2)作图误差。减小作图误差的方法:严格作图,作图时两力 的对边一定要平行,两个分力F1、F2间的夹角越大,用平行四 边形作出的合力F的误差就越大,但也不宜过小,所以实验中 不要把F1、F2间的夹角取得太大,但也不宜过小,以60°到
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,记下O点的位置,读出两个
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,读出 弹簧测力计的示数,记下细绳套的方向,按同一标度作出这个 力F′的图示; F.比较力F′和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论。
提示:(1)每次实验须保证结点位置保持不变,是为了使合力的
作用效果与两个分力共同作用的效果相同,这是物理学中等效 替换的思想方法。 (2)由于力是矢量,不仅有大小,还有方向,若两次橡皮条的伸 长长度相同但结点位置不同,说明两次效果不同,不满足合力 与分力的关系,不能验证平行四边形定则。
2.本实验中对两只弹簧测力计有何要求?使用时应注意哪些问 题? 提示:(1)本实验中的两只弹簧测力计的选取方法:将两只弹 簧测力计调零后互钩水平对拉过程中,读数相同,则可选;若
2.用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的F′的方向作出这只弹
簧测力计的拉力F′的图示。 3.比较F′和用平行四边形定则求出的合力F在大小和方向上是 否相同。
1.在实验中,每次都必须保证结点的位置保持不变,这体现了
怎样的物理思想方法?若仅保持两次橡皮条的伸长长度相同而

高中物理【实验:验证力的平行四边形定则】课件

高中物理【实验:验证力的平行四边形定则】课件
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实验三 验证力的平行四边形定则
实验典例探究
对实验原理、实验误差 的考查
例1 (2010·高考天津卷)在探究求合 力的方法时,先将橡皮条的一端固定 在水平木板上,另一端系上带有绳套 的两根细绳.实验时,需要两次拉伸 橡皮条,
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实验三 验证力的平行四边形定则
一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成 角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹 簧秤通过细绳拉橡皮条. (1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中, 下列哪些说法是正确的________(填 字母代号).
【解析】 (1)以F1、F2为邻边作平 行四边形,其对角线OF即为所求的 合力(如图2-5-3所示).
图2-5-3
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实验三 验证力的平行四边形定则
(2)两只弹簧测力计的拉力与橡皮筋 的拉力的合力为零,它们之间不是合 力与分力的关系,B错误;结点位置 不变,合力不变,当一只弹簧测力计 的拉力大小改变时,另一只弹簧测力 计的拉力的大小和方向必须都改变, 故D错误;正确的选项为A、C.
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实验三 验证力的平行四边形定则
4.用铅笔和刻度尺从结点O沿两条 细绳方向画直线,按选定的标度作出 这两只弹簧测力计的读数F1、F2的图 示,并以F1和F2为邻边用刻度尺和三 角板作平行四边形,过O点画平行四 边形的对角线,即为合力F的图示.
栏目 导引
实验三 验证力的平行四边形定则
5.只用一只弹簧测力计钩住细绳 套,把橡皮条的结点拉到同样位置 O,记下弹簧测力计的读数和细绳的 方向,用刻度尺从O点按选定的标度 沿记录的方向作出这只弹簧测力则
6.比较一下.力F′与用平行四边形 定则求出的合力F的大小和方向. 7.改变两个力F1、F2的大小和夹 角,重复实验两次.

-实验:验证力的平行四边形定则-完整(22张)ppt课件

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4.在具体实验时,两分力间夹角不宜过大,也不宜过小,以 60°~120°之 间为宜.
5.读数时应正视、平视刻度. 6.使用弹簧测力计测力时,读数应尽量大些,但不能超出它的测量范围.
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实验探究 1 实验原理的理解
在“验证力的平行四边形定则”实验中,某同学用图钉把白纸固定
B.橡皮筋的拉力是合力,两弹簧测力计的拉力是分力
C.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置 O,这样做的目的是保
证两次弹簧测力计拉力的效果相同
D.若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变,
只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可
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(3)图乙是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果,其中哪一个实 验比较符合实验事实?(力 F′是用一只弹簧测力计拉时的图示)
答: (4)在以上实验结果比较符合实验事实的一位同学中,造成误差的主要原因 是:(至少写出两种情况) 答:
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【解析】 (1)用平行四边形定则作图,即以 F1、F2 为两邻边作平行四边形, 对角线就表示合力 F.(标上箭头表明方向)
(2)两分力可以同时大于合力,故 A 正确;结点受三个力作用处于平衡状态, 其中两弹簧测力计的拉力的合力与第三个力——橡皮筋拉力等大、反向,是一 对平衡力,而橡皮筋的拉力不是合力,故 B 错;只有保证结点在同一位置才能 说明作用效果相同,故 C 对;在此实验中,若两个分力的大小变化而方向都不 变,则合力必定变化,故 D 错.
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三、实验器材 方木板、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻 度尺、图钉(若干)、铅笔.

《验证力的平行四边形定则》物理精品课件(人教版必修1)

《验证力的平行四边形定则》物理精品课件(人教版必修1)

1.误差来源:除弹簧测力计本身的误差 外,还有读数误差、作图误差等.
2.减小误差的办法
(1)实验过程中读数时眼睛一定要正视弹 簧测力计的刻度,要按有效数字和弹簧测力 计的精度正确读数和记录.
(2)作图时用刻度尺借助于三角板,使表 示两力的对边一定要平行.因两个分力F1、 F2间的夹角θ越大,用平行四边形定则作出 的合力F的误差ΔF就越大,所以,实验中不 要把θ取得太大,但也不宜太小,以60°~
变式训练2 (2009·大庆高一检测)某同 学做“验证力的平行四边形定则”实验时, 主要步骤是:
A.在桌面上放一块方木板,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,记下O点的位置,读出两 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,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:(1)有重要遗漏的步骤的序 号是__________和__________;
1.正确使用弹簧测力计
(1)实验中的两只弹簧测力计的选取方法 是:将两只弹簧测力计调零后互钩水平对拉 过程中,读数相同,则可选;若读数不同, 应另换或调校,直至相同为止.
(2)使用弹簧测力计测力时,读数应尽量 大些,但不能超出它的测量范围.
(3)使用前要检查指针是否指在零刻度线 上,否则应校正零位(无法校正的要记录下 零误差).还需用钩码检查是否存在示值误 差,若存在,应加以校正.

【最新】高中物理人教版必修1课件:第三章 相互作用+实验 验证力的平行四边形定则.ppt

【最新】高中物理人教版必修1课件:第三章 相互作用+实验 验证力的平行四边形定则.ppt

(1)用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O,此时拉力F的
大小可由测力计读出.测力计的示数如图(b)所示,F的大小为
N.
解析:(1)由图可知,F的大小为4.0 N. 答案:(1)4.0
(2)撤去(1)中的拉力,橡皮筋P端回到A点;现使用两个测力计同时拉橡皮筋, 再次将P端拉至O点,此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方 向,由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1=4.2 N和F2=5.6 N. ①用5 mm长度的线段表示1 N的力,以O为作用点,在图(a)中画出力F1,F2的图 示,然后按平行四边形定则画出它们的合力F合;
5 20.0 mm. 故 F 合与拉力 F 的夹角正切值为 tan θ= 1.0 =0.05.
20.0
答案:(2)①见解析 ②4.0 0.05
(教师备用) 例2-1: (2017·江西省宜春三中高一检测)李明同学在做“互成角度的 两个力的合成”实验时,利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及 两只弹簧测力计拉力的大小,如图所示.
类型二 实验数据的处理
【例2】 (2017·全国Ⅲ卷,22)某探究小组做“验证力的平行四边形定则”
实验,将画有坐标轴(横轴为x轴,纵轴为y轴,最小刻度表示1 mm)的纸贴在
水平桌面上,如图(a)所示.将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点(位于图示
部分之外),另一端P位于y轴上的A点时,橡皮筋处于原长.

.
A.图(乙)中的F是力F1和F2合力的理论值,F′是力F1和F2合力的实验测量值 B.图(乙)中的F′是力F1和F2合力的理论值,F是力F1和F2合力的实验测量值 C.在实验中,如果将细绳也换成橡皮条,那么对实验结果没有影响 D.在实验中,如果将细绳也换成橡皮条,那么对实验结果有影响
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实验:验证力的平行四边形定则
我们已经学习了许多物理量其中体积、质量、时间、 长度的运算所遵循的是代数的加减法则,为什么力 的合成要遵循平行四边形定则呢?这种运算法则是否 正确呢?
有同学提出以下猜想: 1.合力的大小只在分力夹角为锐角时遵循平行四边 形法则。 2.夹角为直角时,用勾股定理计算,不遵循平行四 边形法则。 同学们,你是怎样认为的呢?说说你的猜想。
(4)细绳套应适当长一些,便于确定力的方向.不 要直接沿细绳套的方向画直线,应在细绳套末端用 铅笔画一个点,取掉细绳套后,再将所标点与O点 连一直线确定力的方向. (5)在同一次实验中,画力的图示所选定的标度要 相同,并且要恰当选取标度,使所作力的图示稍大 一些. (6)两拉力F1和F2夹角不宜过小。
(1)为完成实验,下述操作中必需的是_____. a.测量细绳的长度 b.测量橡皮筋的原长 c.测量悬挂重物后橡皮筋的长度 d.记录悬挂重物后结点O的位置 (2)钉子位置固定,欲利用现有器材,改变条件 再次验证,可采用的方法是 _______________________________.
【解析】(1)选b、c、d.本实验中,结点O受三个 拉力处于静止状态,三力彼此平衡,任意两个力 的合力与第三个力等值反向.只要以两橡皮筋的伸 长量代表两个拉力的大小,沿OA、OB方向为邻边 作平行四边形,只要该平行四边形的对角线与悬 挂重物的橡皮筋在一条直线上,与表示其拉力的 线段相等,即验证了平行四边形定则,故实验要
【实验器材】
方木板一块、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮 条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(几 个)、细芯铅笔.
【实验步骤】
(1)在桌上平放一块方木板,在方木板上铺一张白 纸,用图钉把白纸钉在方木板上。
(2)用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在 橡皮条的另一端栓上两条细绳套。
A E
注意:请设计好伸长结点的位置,以便作图。
2.规范实验操作 (1)不要直接以橡皮条端点为结点,可用一段细 绳连两细绳套,以三绳交点为结点,应使结点小 些,以便准确地记录结点O的位置. (2)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. (3)不要用老化的橡皮条,检查方法是用一个弹 簧测力计拉橡皮条,要反复做几次,使橡皮条拉 到相同的长度看弹簧测力计读数有无变化.
实验过程展示
【误差分析】
1.用两个测力计拉橡皮条时,橡皮条、细绳和测力 计不在同一个平面内,这样两个测力计的水平分力 的实际合力比由作图法得到的合力小. 2.结点O的位置和两个测力计的方向画得不准,造 成作图的误差.
3.两个分力的起始夹角α太大,如大于120°,再重 做两次实验,为保证结点O位置不变(即保证合力不 变),则α变化范围不大,因而测力计示数变化不显 著,读数误差大. 4.作图比例不恰当造成作图误差.
【解题指导】实验中要记录橡皮条拉伸后O点的位置、 弹簧测力计的读数及力的方向. 答案: (1)弹簧测力计两个、橡皮条一根、铅笔一支 (2)O点位置细绳所指方向相应弹簧测力计读数 同一位置O点弹簧测力计读数
3.某同学在家中尝试验证力的平行四边形定则, 他找到三条相同的橡皮筋(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 一端分别挂在墙上的两个钉子A、B 上,另一端与第二条橡皮筋连接,结点为O,将 第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物.
【解析】(1)根据平行四边形定则 作图,即以F1、F2为两邻边作平行 四边形,对角线就表示合力F. (标上箭头表明方向) (2)合力F为底、高分别为3N、 2N的三角形的斜边的长,故
F 32 22 N 13N
答案:(1)图见解析(2)
13
集腋成裘,聚沙成塔。几秒钟虽然不长, 却能构成永恒长河中的伟大时代。
解析: (1)两弹簧测力计的读数分别为4.0N和2.5N. (2)作出合力如下图所示.
1.合力与分力的概念: 一个力F′的作用效果和两个力F1、F2的作用效果 都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点,所 以力F′就是这两个力F1和F2的合力。
2.力的合成: 作出力F′的图示,再根据平行四边形定则作出力F1 和F2的合力F的图示,比较F和F′的大小和方向是否 相同,若相同,则说明互成角度两个力合成时遵循平 行四边形定则。
【典例1】如图所示是甲、乙两位同学在“验证力 的平行四边形定则”的实验中所得到的实验结果, 若用F表示两个分力F1、F2的合力,用F′表示F1和F2 的等效力,则可以判断________(选填“甲”或 “乙”)同学的实验结果是尊重事实的.
解析:由题设可知,F为F1和F2的合力,通过平行四边 形定则所得,而F′是F1和F2的等效力,即用一只弹簧 测力计拉橡皮条时的拉力,显然F′的方向应在细线的 方向上,因甲同学F′的方向与细绳在同一直线上,故 甲同学是尊重事实的. 答案:甲 本题解答的重点在F′的方向的确定上.两位同学的实 验结果都有误差,这是正常的,但乙同学很明显在F′ 的方向的确定上违背了实验的要求,作图是错误的.
(3)用两个弹簧测力计分别勾住绳套,互成角度地拉 橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O。 (4)用铅笔记下O点的位置和两条细绳的方向,读出两 个弹簧测力计的示数。
A E O
F1 示数F2 示数 Nhomakorabea(5)用铅笔和刻度尺在白纸上从O点沿着两条细绳的方 向画直线,按着一定的标度作出两个力F1和F2的图示。 用平行四边形定则求出合力。
【典例2】将橡皮筋的一端固定在A点,另一端拴上两根 细绳,每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为 0.1N的弹簧测力计.沿着两个不同的方向拉弹簧测力计. 当橡皮筋的活动端拉到O点时,两根细绳相互垂直,如图 所示.这时弹簧测力计的读数可从图中读出.
(1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为 _____N和______N. (2)在下图所示的方格纸上按作图法的要求画出这 两个力及它们的合力.
1.在做验证力的平行四边形定则的实验时,先用两 个弹簧测力计拉橡皮条,再用一个弹簧测力计拉橡 皮条,两次须使橡皮条的结点达到同一位置,这样 做是为了( BC ) A.便于测量力的大小 B.使两个分力和它的合力产生相同的效果 C.使两个分力和它的合力有相同的作用点 D.便于画出分力与合力的方向
2.(1)在做“验证力的平行四边形定则”的实验时, 需要的器材有:方木板、白纸、细绳套两个、三角 板、刻度尺、图钉几个,还需要_______________ ________________________. (2)在做上述实验时,在水平放置的木板上垫上一张 白纸,把橡皮条的一端固定在板上,另一端结两个 细绳套,通过细绳用两个互成角度的弹簧测力计拉 橡皮条,使结点移到某一位置O,此时需记下: ①___________;②___________;③___________. 然后用一个弹簧测力计把橡皮条拉长,使结点到达 _______,再记下______.
3.每次实验都必须保证结点的位置保持不变,这体 现了怎样的物理思想方法?若两次橡皮条的伸长 长度相同,能否验证平行四边形定则? 提示:每次实验保证结点位置保持不变,是为了使合 力的作用效果与两个分力共同作用的效果相同,这 是物理学中等效替代的思想方法.由于力不仅有大 小,还有方向,若两次橡皮条的伸长长度相同但结 点位置不同,说明两次效果不同,不满足合力与分 力的关系,不能验证平行四边形定则.
o F1
F2
F
(6)只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结 点拉到同样位置O。读出示数,记下细绳的方向,按 同一标度作出这个力F′的图示。
E O
F1 F2
F/
F
F/
(7)比较F′与用平行四边形定则求得的合力F的大小和 方向,看它们是否相等。
o
F1 F2
F
F/
F/是理论值,F是实验值
在误差允许范围内,理论值和实验值大小相等方向相 同。验证了平行四边形定则的正确性。
测量橡皮筋的原长、悬挂重物后的长度,才能算出 橡皮筋受力后的伸长量,为了确定拉力的方向,每 次必须记录结点O的位置.因此必需的是b、c、d. (2)由于钉子位置固定,可改变的条件只能是所悬 挂的重物的质量. 答案:(1)b、c、d(2)所悬挂的重物的质量
4.在“验证力的平行四边形 定则”的实验中,两只弹簧 测力计的拉力F1和F2已于右 图中作出了它们的图示,O 点是橡皮条的一个端点,图 中每格的长度代表1N. (1)用作图法作出合力F的图示. (2)合力F的大小是_____N.(可用根号表示)
【注意事项】
1.正确使用弹簧测力计 (1)实验中的两只弹簧测力计的选取方法是:将 两只弹簧测力计调零后互钩水平对拉过程中,读 数相同,则可选;若读数不同,应另换或调校, 直至相同为止. (2)使用弹簧测力计测力时,读数应尽量大些, 但不能超出它的测量范围.
(3)使用前要检查指针是否指在零刻度线上,否 则应校正零位(无法校正的要记录下零误差).还 需用钩码检查是否存在示值误差,若存在,应加 以校正. (4)被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致, 拉动时弹簧及挂钩不可与外壳相碰以避免产生摩 擦. (5)读数时应正对、平视刻度.
【交流与思考】
1.实验时由作图法得到的合力F和单个弹簧测力 计测量的实际合力F′忘记标注而造成错乱,你如 何加以区分? 提示:由弹簧测力计测量合力时必须使橡皮筋伸直, 所以与AO共线的合力表示由单个测力计测量得 到的实际合力F′,不共线的合力表示由作图法得 到的合力F.
2.如何设计实验探究两力合力随角度的变化规律? 如何观察合力的变化规律? 提示:保持两力的大小不变,改变两力之间的夹 角,使两力的合力发生变化,可以通过观察结点的 位置变化,判断合力大小的变化情况,结点离固定 点越远,说明两力的合力越大.
1.掌握弹簧测力计的正确使用方法。 2.根据实验的要求,会对给定的实验步骤排序、 纠错。 3.验证力的平行四边形定则,培养用作图法处理 问题的能力。(重点)
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