(学习方略)2013-2014高中物理 第三章 实验 验证力的平行四边形定则课时提升卷 新人教版必修1
高中物理 实验三验证力的平行四边形定则解析
试验三验证力的平行四边形定那么第一关:根底关展望高考基础知识〔一〕试验目的验证互成角度的两个共点力的平行四边形定那么.〔二〕试验原理结点受三个共点力作用处于平衡状态,那么F1与F2之合力必与橡皮条拉力平衡,改用一个拉力F′使结点仍到O点,那么F′必与F1和F2的合力等效,以F1和F2为邻边作平行四边形求出合力F,比较F′与F的大小和方向,验证互成角度的两个力的合成的平行四边形定那么.〔三〕试验器材方木板、白纸、弹簧秤(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉假设干、细芯铅笔.〔四〕试验步骤①用图钉把白纸钉在放于水平桌面的方木板上.②用图钉把橡皮条的一端固定在A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套.③用两只弹簧秤分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,将结点拉到某一位置O,如图标记,记录两弹簧秤的读数,用铅笔描下O点的位置及此时两个细绳套的方向.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秤的读数F1和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,此对角线即为合力F的图示.⑤只用一只弹簧秤钩住细绳套,把橡皮条的结点拉到同样的位置O,登记弹簧秤的读数F′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秤的拉力F′的图示.⑥比较一下,力F′与用平行四边形定那么求出的合力F的大小和方向.⑦转变两个力F1与F2的大小和夹角,重复试验两次.1.试验时,弹簧秤必需保持与木板平行,且拉力应沿轴线方向,以减小试验误差.测量前应首先检查弹簧秤的零点是否精确,留意使用中不要超过其弹性限度,弹簧秤的读数应估读到其最小刻度的下一位.弹簧秤的指针,拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限位卡发生摩擦.2.在满足合力不超过弹簧秤量程及橡皮条形变不超过其弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些,以减小误差.3.画力的图示时,应选定恰当的标度,尽量使图画得大一些,但也不要太大而画出纸外,要严格按力的图示要求和几何作图法作图.4.在同一次试验中,橡皮条拉长的结点O位置确定要违反.5.由作图法得到的F和试验测量得到的F′不行能完全符合,但在误差允许范围内可认为是F和F′符合即可.其次关:技法关解读高考解题技法技法讲解本试验中先用两只弹簧秤分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条将结点拉到某一位置O,应记录此时两弹簧秤的读数及两条细绳套的方向,并用铅笔描下O点的位置.最终只用一只弹簧秤钩住细绳套,把橡皮条的结点拉到同样的位置O,登记弹簧秤的读数F′,和细绳的方向.本试验成败的关键就是前后两次都要把结点拉到同一位置,并记好弹簧秤读数及细绳套的方向.典例剖析例1在做“验证力的平行四边形定那么”试验时:(1)除已有的器材(方木板、白纸、弹簧秤、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外,还必需有_______和________.(2)要使每次合力与分力产生违反的效果,必需〔〕A.每次将橡皮条拉到同样的位置B.每次把橡皮条拉直C.每次精确读出弹簧秤的示数D.每次记准细绳的方向(3)为了提高试验的精确性,减小误差,试验中应留意什么?解析:(1)橡皮条、三角板(2)两个分力产生的效果使橡皮条的结点到某一位置,此时橡皮条中的弹力与两个分力的合力相平衡.要想每次合力与分力的效果都违反,那么每次将橡皮条拉到同样的位置.应选A.(3)应留意:①选用弹性小的细绳;②橡皮条、细绳和弹簧秤的轴应在同一平面上,且与板面平行贴近等.技法讲解本试验的主要误差来源于读数、作图,此外还有弹簧秤本身的误差,因此,首先应检查弹簧秤的零刻线是否精确.在试验中拉细绳时必需保持弹簧秤与板面平行,读数时眼睛确定要正对刻线,按有效数字记录示数,作图时要精确,两个分力F1、F2间夹角θ不能太大或太小,要按试验的要求进展操作、读数、作图,即使存在误差,也是正常的,不能用数据拼凑使试验格外完善,也不能只用特殊角度而不管其一般性.典例剖析例2在“验证力的平行四边形定那么”试验中,橡皮条一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置O点.以下操作中错误的选项是〔〕A.同一次试验过程中,O点的位置允许变动B.在试验中,弹簧秤必需保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤的刻线C.试验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调整另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条结点拉到O点D.试验中,把橡皮条的结点拉到O点时,两秤之间的夹角应取90°不变,以便于计算合力的大小解析:A项O点位置不允许变动,这样才可以使两次效果违反;C项中不允许将秤的拉力大小拉到最大量程,这样不便于调整;D项中两秤之间的夹角是任意的,使平行四边形定那么具有一般性.此题解答的焦点是本试验的根本要求要生疏,留意事项要清楚,这样对具体的试验过程才能有正确的把握.答案:ACD技法讲解本试验是通过力的图示法作出两个分力F1、F2,然后用几何方法作出对角线作为两个分力的合力F;作出F1与F2的等效力F′,比较F、F′,看在误差允许的范围内大小方向是否违反,验证力的平行四边形定那么.作图时,要选择恰当的标度,作的图适当大一些便于观看.典例剖析例3如下图是两位同学在做“验证共点力合成”的试验时得到的结果,其中哪一个试验结果比较符合试验事实?在比较符合试验事实的一个结果中,假设F′是精确的,那么误差较大的缘由可能是哪些?解析:按本试验的要求,F为F1和F2通过平行四边形定那么所得合力;F′为F1和F2的等效力,即用一只弹簧秤拉时的力.橡皮条在这个力的作用下,其力的方向与橡皮条的伸长方向在一条直线上,明显图(b)不符合事实,比较符合试验事实的是图(a).图(a)中F与F′误差较大的缘由可能是:①F1的方向比真实方向偏左;②F2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左;③作图时两虚线不与F1线和F2线平行.F是按平行四边形定那么作出的合力是理论值,用一个弹簧秤拉时测出的力F′为试验值.本试验就是要用现在的试验结果和已有试验结果进展比较,检查已有的试验结论是否正确,到达验证的目的.第三关:训练关笑对高考随堂训练1.下面列出的措施中,哪些是有利于改进本节试验结果的( )A.橡皮条弹性要好,拉到O点时拉力适当大些B.两个分力F1和F2间的夹角要尽量大些C.拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧测力计平行贴近木板面D.拉橡皮条的绳要细,而且要稍长一些解析:拉力“适当”大些能削减误差;而夹角“尽量”大些,那么使作图误差变大;橡皮条等“贴近”木板,目的是使拉线水平;绳细稍长便于确定力的方向性.答案:ACD2.在“验证力的平行四边形定那么”的试验中,为了减小试验误差,应留意〔〕A.描点、作图时的铅笔应尖一些,图的比例适当大一些B.拉橡皮条的细绳适当长一些C.在用两个弹簧测力计拉时,两细绳间的夹角尽量大些D.在用两个弹簧测力计拉时,两个弹簧测力计的示数适当大些解析:作图时比例大些,使弹簧测力计的示数大些,可以减小相对误差.拉橡皮条的细绳长些,可使记录绳方向的点与结点O的距离大些,减小连线时的误差.因此A、B、D选项所述都能起到减小相对误差的作用.在试验中,两个分力F1、F2的夹角θ越大,用平行四边形作图时得出的合力F的误差也越大,所以在试验中不能把角θ取得太大.答案:ABD3.在“互成角度的两个力的合成”1和F2,细绳方向分别与OA直线延长线的夹角为α1和α2,如图乙所示.以下说法中正确的选项是( )A.O点位置不变,合力不变B.用平行四边形定那么求得的合力F确定沿OA直线方向C.假设不转变O和α1,F1增大,F2必减小D.合力必大于F1或F2答案:A4.李明同学在做“互成角度的两个力的合成”试验时,利用坐标纸登记了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧秤拉力的大小,如图〔a)所示,〔1〕试在图(a)中作出无试验误差状况下F1和F2的合力图示,并用F表示此力.(2)有关此试验,以下表达正确的选项是________.A.两弹簧秤的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大B.橡皮筋的拉力是合力,两弹簧秤的拉力是分力C.D.假设只增大某一只弹簧秤的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变,只需调整一只弹簧秤拉力的大小即可(3)图(b)所示是李明和张华两位同学在做以上试验时得到的结果,其中哪一个试验比较符合试验事实?〔力F′是用一只弹簧秤拉时的图示〕答:___________________________________________.(4)在以上比较符合试验事实的一位同学中,造成误差的主要缘由是:〔至少写出两种状况〕答:___________________________________________.答案:〔1〕〔2〕AC 〔3〕张华做的符合试验事实〔4〕1、F1的方向比真实方向偏左.2、F2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左.3、作图时两条虚线不分别与F1线和F2线平行.5.在“验证力的平行四边形定那么”的试验中某同学的试验状况如图甲所示,其中A 为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳.图乙是在白纸上依据试验结果画出的图.〔1〕图乙中的_______是力F1和F2的合力的理论值;_________是力F1和F2的合力的实际测量值.〔2〕在试验中,假设将细绳也换成橡皮筋,那么试验结果是否会发生变化?答:___________.〔选填“变”或“不变”〕解析:〔1〕F1和F2的合力从理论上讲应当是F,由于它们的合力从效果上讲就是使结点到达O点位置,而用一个弹簧秤拉的效果也是使结点到达O点位置,所以F1和F21和F2的大小和方向有误差,所以F′是F1和F2的测量值.〔2〕假设将细绳换成橡皮筋,试验结果不会发生变化,在试验时只要每次把结点拉到O点位置,效果是一样的.答案:〔1〕F F′〔2〕不变6.如下图,在共点力合成的试验中橡皮筋一端固定于P点,另一端连接两个弹簧秤,使这端拉至O点,现使F2大小不变地沿顺时针转过某一角度,相应地使F1的大小及图中β( )A.F1确定增大B.F1也可能减小C.F1假设增大,β角确定减小D.F1假设增大,β角可能增大解析:O点位置不变说明F1,F2合力不变,以O点为圆心,以F2为半径做圆:矢量三角形关系,由图可看出β角先增大后减小而F11与F2垂直时β角最大.答案:AD。
高中物理实验3验证力的平行四边形定则
高中物理实验三、验证力的平行四边形定则江苏省特级教师戴儒京一、知识点梳理1. 力的平行四边形定则:以已知两个力矢量为邻边做平行四边形,两力所夹的对角线表示合力的大小和方向。
2.用两个弹簧秤拉一弹簧(或橡皮筋)到某一位置,记下该位置及两弹簧秤的力的方向和大小。
3. 用一个弹簧秤拉同一弹簧(或橡皮筋)到同一位置,记下该弹簧秤的力F的方向和大小。
4. 以2.中两个力矢量为邻边做平行四边形,两力所夹的对角线表示F’的大小和方向。
5.比较F和F’的大小和方向是否在误差范围内一致。
如在误差范围内一致,则验证了力的平行四边形定则。
二、例题与习题1.某研究小组做“验证力的平行四边形定则”的实验,所有器材有: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,其中正确的是______。
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】因为AD三个点离得太近,画力的方向误差大。
【答案】①BC②B2.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(位于图示部分除外),另一端P位于y轴上的A点时,橡皮筋处于原长。
(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。
高中物理实验03 验证力的平行四边形定则(解析版)
实验三验证力的平行四边形定则(解析版)1.实验原理等效思想:互成角度的两个力F1、F2与另外一个力F'产生相同的作用效果,看F1、F2用平行四边形定则求出的合力F与F'在实验误差允许范围内是否相同。
2.实验器材方木板、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳及细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(多个)、铅笔。
3.实验步骤(1)仪器安装①用图钉把白纸钉在水平放置的方木板上。
②用图钉把橡皮条的一端固定在A点,如图所示,橡皮条的另一端拴上两个细绳套。
(2)测量与记录①用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条与绳的结点伸长到某一位置O。
记录两弹簧测力计的读数F1、F2,用铅笔描下O点的位置及此时两细绳的方向。
②只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记下弹簧测力计的读数F'和细绳的方向。
(3)换白纸,改变两弹簧测力计拉力的大小和方向,再重做两次实验。
4.数据分析(1)用铅笔和刻度尺从力的作用点(位置O)沿着两绳的方向画直线,按选定的标度作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,利用刻度尺和三角板以F1和F2为邻边作平行四边形,过O点画平行四边形的对角线,即合力F的图示。
(2)用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出实验步骤中弹簧测力计的拉力F'的图示。
(3)比较F与F'是否完全重合或几乎完全重合,从而验证平行四边形定则。
5.注意事项(1)位置不变:在同一次实验中,橡皮条拉长时结点的位置一定要相同。
(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°为宜。
(3)尽量减少误差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。
高中物理验证力的平行四边形定则实验
第一部分:概述1. 引出物理学中的力和平行四边形定则的概念在物理学中,力是一种能够改变物体运动状态或形状的物理量,它是导致物体加速度产生的原因。
平行四边形定则是力学中一个重要的定理,它描述了多个力共同作用在一个物体上时所产生的结果。
通过实验验证平行四边形定则,可以更深入地理解力的性质和作用。
2. 介绍本文要探讨的内容本文将介绍高中物理课程中一个常见的实验,即验证力的平行四边形定则。
我们将通过实验的具体步骤、原理和实验结果,全面展示该实验的重要性和意义。
第二部分:实验准备3. 实验仪器和材料准备- 弹簧测力计- 直线导轨- 滑块- 杂物组- 桌子、椅子等实验台面4. 实验原理- 力的平行四边形定则- 牛顿第二定律第三部分:实验步骤5. 实验操作步骤1)在实验台面上安装直线导轨,确保导轨平整稳固。
2)将滑块装在导轨上,并用弹簧测力计测量滑块所受重力,记录下测量值。
3)在滑块上方放置一重物,使其悬挂在滑块上,测量悬挂重物的重力大小,并记录下测量值。
4)移除悬挂重物,将其放置在滑块上方,使其与滑块构成一个夹角,并在弹簧测力计上分别测量平行于滑块的力和垂直于滑块的力的大小。
5)通过不同组合测量滑块所受的合力大小和方向,记录下各测量值。
第四部分:实验结果分析6. 数据处理和结果分析实验结果显示,当施加的力不平行时,合力的大小和方向会发生变化;而当施加的力平行时,合力的大小和方向仍可以通过平行四边形法则进行求解。
第五部分:实验结论7. 实验结论通过本次实验,我们验证了力的平行四边形定则,即当多个力共同作用于一个物体时,它们所产生的合力可以用平行四边形法则确定。
这一定律的验证进一步验证了牛顿第二定律,揭示了力的叠加定律的重要性和普遍性。
第六部分:总结8. 实验的意义和应用力的平行四边形定则是力学中的重要原理,它不仅有理论意义,而且在各种工程和科学研究中都有着广泛的应用。
通过本次实验,我们更深入地了解了力的性质和作用,并在实践中得到了验证和应用。
高中物理实验方案-验证力的平行四边形定则
高中物理实验方案感谢您下载包图网平台上提供的PPT作品,为了您和包图网以及原创作者的利益,请勿复制、传播、销售,否则将承担法律责任!包图网将对作品进行维权,按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿!验证力的平行四边形定则实验溯本求源│实验热点探究│课时巩固训练│教师备用习题一、实验目的1.学会用弹簧测力计和细线测出力的大小与方向.2.运用力的图示法探究互成角度的两个共点力合成时遵循.二、实验原理一个力F'的作用效果和两个力F 1、F 2的作用效果都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到,所以力F'就是这两个力F 1和F 2的合力,作出力F'的图示.再根据平行四边形定则作出力F 1和F 2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,则说明互成角度的两个力合成时遵循.平行四边形定则同一位置平行四边形定则实验溯本求源三、实验器材方木板一块、白纸、弹簧测力计(两只)、、短绳、细绳套(两个)、、图钉(几个)、细芯铅笔.四、实验步骤1.用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上,并用图钉把橡皮条的一端固定在A 点,橡皮条的另一端拴一短绳,短绳的另一端拴上两个细绳套.橡皮条实验溯本求源刻度尺2.用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长到某一位置O ,如图S3-1所示,记录两只弹簧测力计的读数,用铅笔描下O 点的位置及此时两个细绳套的.3.只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O ,记下弹簧测力计的读数和细绳套的.方向实验溯本求源方向图S3-14.用铅笔和刻度尺从结点O 沿两条细绳套方向画直线,按选定的标度作出这两只弹簧测力计的拉力F 1和F 2的图示,并以F 1和F 2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.5.用刻度尺从O 点按同样的标度沿记录的方向作出只用一只弹簧测力计时的拉力F'的图示.6.比较一下力F'与用平行四边形定则求出的合力F 的大小和方向是否.实验溯本求源相同实验热点探究热点一实验原理与实验操作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,则说明两次效果不同,不满足合力与分力的关系,不能验证平行四边形定则.实验热点探究例1 某同学用如图S3-2所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”.弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向.(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为N.图S3-2实验热点探究(2)下列实验要求中不必要的是(填选项前的字母).A.应测量重物M所受的重力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.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请你提出两个解决办法:①.②.[答案](1)3.6(2)D(3)①减小弹簧测力计B的拉力②减小重物M的质量(或将A 更换成更大量程的弹簧测力计、改变弹簧测力计B的拉力方向等)实验热点探究[解析] (1)由图示可知,弹簧测力计A的分度值为0.2 N,其示数为3.6 N.(2)弹簧测力计A和B的示数分别为两细线的拉力的大小,同时画出细线的方向即为拉力的方向.悬挂重物的细线拉力方向确定,但大小未知,所以需要测重物所受的重力,A项必要;弹簧测力计在使用之前必须校零,B项必要;拉线方向必须与木板平面平行,这样才确保力的大小准确,C项必要;该实验中,改变拉力时,只要重物处于平衡状态,两弹簧测力计的拉力的合力就与M的重力等大反向,因此O点不用每次静止在同一位置,D项不必要.(3)若弹簧测力计A的指针稍稍超出其量程,则说明连接弹簧测力计B与重物的两根细线的力的合力已偏大,又由于挂重物的细线的力的方向已确定,所以要么减小重物的质量,要么改变弹簧测力计B拉细线的方向,或减小弹簧测力计B拉力的大小,从而使测力计A的指针不超出量程.实验热点探究■要点总结实验操作注意事项(1)不要直接以橡皮条的端点为结点,可拴一短细绳连接两个细绳套,以三绳交点为结点,且应使结点小些,以便准确地记录结点O的位置.(2)使用弹簧测力计前,应先校零,使用时不能超过量程,拉弹簧测力计时,应使弹簧测力计与木板平行.被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致,拉动时弹簧不可与外壳相碰或摩擦.(3)在同一次实验中,橡皮条伸长时的结点位置要相同.(4)两个拉力F1和F2的夹角不宜过小,作力的图示时,标度要一致.(5)读数时应正对、平视刻度.实验热点探究热点二数据处理例2 某实验小组用一只弹簧测力计和一个量角器等器材验证力的平行四边形定则,设计了如图S3-3所示的实验装置,固定在竖直木板上的量角器的直边水平,橡皮筋的一端固定于量角器圆心O的正上方A处,另一端系绳套1和绳套2.主要实验步骤如下:a.弹簧测力计挂在绳套1上竖直向下拉橡皮筋,使橡皮筋的结点到达O处,记下弹簧测力计的示数F;图S3-3实验热点探究b.弹簧测力计挂在绳套1上,手拉着绳套2,缓慢拉橡皮筋,使橡皮筋的结点到达O处,此时绳套1沿0°方向,绳套2沿120°方向,记下弹簧测力计的示数F;1c.根据力的平行四边形定则计算出绳套1的拉力F'1=①;d.比较②,若在误差允许范围内相同,则可初步验证;e.只改变绳套2的方向,重复上述实验步骤.回答下列问题:(1)完成实验步骤:①;②.实验热点探究(2)将绳套1由0°方向缓慢转动到60°方向,同时绳套2由120°方向缓慢转动到180°方向,此过程中保持橡皮筋的结点在O处不动,保持绳套1和绳套2的夹角为120°不变.关于绳套1的拉力大小的变化,下列结论正确的是(填选项前的字母).A.逐渐增大B.先增大后减小C.逐渐减小D.先减小后增大实验热点探究[答案] (1)①33F②F1和F'1(2)A[解析] (1)由平行四边形定则可知,绳套1的拉力F'1=F tan 30°=33F,通过比较F1和F'1,若在误差允许范围内相同,则可初步验证.(2)两个绳套在转动过程中,合力保持不变,根据平行四边形定则画出力的示意图,如图所示.由图可知,绳套1的拉力大小逐渐增大,故A正确.实验热点探究变式题某同学在做“探究求合力的方法”实验时,把橡皮条的一端用图钉固定于P点,同时用两个弹簧测力计将橡皮条的另一端拉到位置O,这时两弹簧测力计的示数分别为FA=4.0 N、F B=3.5 N,其位置记录如图S3-4所示.若橡皮条的活动端仅用一个弹簧测力计拉到位置O,弹簧测力计的示数为FC=6.0 N,其位置记录如图S3-4所示.(1)用3 mm表示1 N,在图S3-4中作出力FA 、FB和FC的图示.(2)根据平行四边形定则在图S3-4中作出F A和F B的合力F,F的大小为N.(3)该实验(选填“能”或“不能”)验证力的平行四边形定则.图S3-4实验热点探究[答案] (1)如图甲所示(2)如图乙所示 5.8(5.7~6.1均可)(3)能实验热点探究[解析] (1)力F A、F B和F C的图示如图甲所示.(2)根据平行四边形定则作出F A和F B的合力F,如图乙所示,量出其长度,对应3 mm表示1 N,可得F=5.8 N.(3)利用平行四边形定则得出的合力与F C在实验误差允许的范围内相同,故该实验能验证力的平行四边形定则.实验热点探究■要点总结本实验涉及的数据记录和处理主要是通过规范作图和准确标度来实现的,其中涉及弹簧测力计的读数要注意遵守有效数字的读数规则.课时巩固训练1.有同学利用如图S3-5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大小F1、F2和F3.回答下列问题:(1)按下列方式改变钩码个数,实验能完成的是(填选项前的字母).A.钩码的个数N1=N2=2,N3=4B.钩码的个数N1=N3=3,N2=4C.钩码的个数N1=N2=N3=4D.钩码的个数N1=3,N2=4,N3=5图S3-5课时巩固训练(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是(填选项前的字母).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S3-6中(选填“甲”或“乙”)是正确的.图S3-6课时巩固训练[答案] (1)BCD(2)A(3)甲[解析] (1)实验中的分力与合力的关系必须满足:|F1-F2|≤F3≤F1+F2,因此B、C、D选项都是可以的.(3)实验中F3是竖直向下的.课时巩固训练2.如图S3-7所示,某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解.A、B为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负.A连接质量不计的细绳,可在固定的板上沿圆弧移动.B固定不动,通过光滑铰链连接长0.3 m的杆.将细绳连接在杆右端O点构成支架.保持杆在水平方向,按如下步骤操作:①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ;②对两个传感器进行调零;③用另一根绳在O点悬挂一个钩码,记录两个图S3-7传感器的读数;。
高三物理高一物理 实验验证力的平行四边形定则
中未记下细线的方向. 【答案】 步骤 答案】 步骤(1)中未记下细线的方向 中未记下细线的方向 步骤(2)中除 1、F2的大小之外,还应 步骤 中除F 的大小之外, 中除 根据F 的方向才能准确作图. 根据 1、F2的方向才能准确作图 步骤(3)中应将橡皮条与线的结点拉至 步骤 中应将橡皮条与线的结点拉至 原位置O点 原位置 点.
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(5)记下测力计的读数 和细绳方 记下测力计的读数F′和细绳方 记下测力计的读数 按同一比例做出这个力的图示. 向,按同一比例做出这个力的图示 比较这个实测合力F′和按平行四边 比较这个实测合力 和按平行四边 形法则求出的合力F, 形法则求出的合力 ,看它们的大 小和方向是否相同. 小和方向是否相同 (6)改变两测力计拉力的大小和方 改变两测力计拉力的大小和方 重做两次实验, 向,重做两次实验,从实验中得出 结论. 结论
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二、“探究弹力和弹簧伸长的关系” 探究弹力和弹簧伸长的关系” 实验中有哪些注意事项? 实验中有哪些注意事项? 1.所挂钩码不要过重,以免弹簧被 所挂钩码不要过重, 所挂钩码不要过重 过分拉伸,超出它的弹性限度, 过分拉伸,超出它的弹性限度,要注 意观察,适可而止. 意观察,适可而止 2.每次所挂钩码的质量差尽量大一 2.每次所挂钩码的质量差尽量大一 从而使坐标上描的点尽可能稀, 些,从而使坐标上描的点尽可能稀, 这样作出的图线更精确. 这样作出的图线更精确
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2.注意事项 注意事项 (1)在本实验中,以橡皮条的伸长 结点到达 在本实验中, 在本实验中 以橡皮条的伸长(结点到达 某一位置)来衡量力的作用效果 因此, 来衡量力的作用效果, 某一位置 来衡量力的作用效果,因此,在 同一次实验中应使两种情况下结点达到同一 位置. 位置 (2)在不超过弹簧秤的量程和橡皮条形变不 在不超过弹簧秤的量程和橡皮条形变不 超过其弹性限度的条件下, 超过其弹性限度的条件下,应使拉力尽量大 一些. 一些 (3)画力的图示时,标度的选取应恰当,并 画力的图示时, 画力的图示时 标度的选取应恰当, 且要相同,要严格按几何作图法求合力, 且要相同,要严格按几何作图法求合力,同 时还要把力的图示作得稍大一些. 时还要把力的图示作得稍大一些
(学习方略)2013-2014高中物理 3.5 力的分解课件 新人教版必修1
三角形定则 的物理量。 ___________
算术法则 相加的物理 2.标量:只有大小,没有方向,求和时按照_________ 量。
首尾相接 从第一个矢量的_____ 始端 指 3.三角形定则:把两个矢量_________, 末端 的有向线段就表示合矢量的大小和方 向第二个矢量的_____
一样 的。 向。三角形定则与平行四边形定则实质上是_____
学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖
直方向的夹角为θ 。若拖把头在地板上匀速移动,求推拖把的
力的大小。
水平 方向和_____ 竖直 方 【解题探究】(1)推拖把的力可分解到_____ 向。 (2)拖把头在地板上匀速移动时,摩擦力为滑动摩擦力,可以用 Ff=μ FN 求解。 公式_______ 【标准解答】设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把。将
【解析】选C。以圆规上的O点为研究对象,O点所挂重物的两个 作用效果是沿OA方向向左拉OA和沿OB方向斜向下压OB,通过圆
规两针脚作用在手上的力如选项C所示。
三
力的正交分解法
1.定义 把力沿着两个选定的相互垂直的方向分解的方法。 2.坐标轴的选取 原则上,坐标轴的选取是任意的,为使问题简化,坐标轴的选取
【标准解答】选A、B。已知两分力的方向,或已知一个分力的
大小和方向,根据平行四边形定则,只有唯一解,故A、B正确;已
知一个分力的大小和另一个分力的方向,可能有一个解,可能两
个解,也可能无解,C错误;已知两个分力的大小时,若两分力大 小之和小于合力则无解,若两分力大小之和大于合力,则有两个 解如图所示,所以D错误。
2.有条件限制的力的分解
(1)已知合力和两个分力的方向时,有唯一解。
(2)已知合力和一个分力的大小和方向时,有唯一解。
高考物理实验三 验证力的平行四边形定则资料
学习如何测量力的大小
了解弹簧测力计的结构和工作原理
学会读出弹簧测力计的示数
理解等效替代的原理
实验目的:通过力的平行四边形定则验证力的合成与分解遵循等效替代原理
实验原理:当两个力等效时它们产生相同的作用效果可以互相替代
实验步骤:按照力的平行四边形定则进行力的合成与分解观察实验现象
实验结果:通过实验结果验证力的合成与分解遵循等效替代原理
数据处理:根据实验数据计算合力与分力的数值并绘制图形。
数据分析:分析实验数据验证力的平行四边形定则得出结论。
误差分析:分析实验过程中可能存在的误差来源如弹簧测力计的误差、人为操作的误差等。
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实验结论与误差分析
实验结论
力的平行四边形定则得到验证
实验中误差主要来源于测量工具结果的准确性
材质:一般为钢制或铁制以保证实验结果的准确性
使用方法:将钩码挂在力传感器上通过调整钩码的数量和位置来改变作用在物体上的力的大小和方向
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实验步骤与记录
实验步骤
准备实验器材:包括弹簧测力计、橡皮筋、细线和数据记录本等
将细线一端固定在橡皮筋上另一端连接弹簧测力计记录初始位置和角度
按照平行四边形定则用弹簧测力计拉动细线使橡皮筋产生形变并记录拉力的大小和方向
汇报人:
感谢观看
重复步骤3多次并记录每次的拉力大小和方向
分析实验数据验证力的平行四边形定则
数据记录表格
实验步骤:按照实验步骤逐一进行并记录数据
实验结论:根据数据分析结果得出实验结论
数据分析:对实验数据进行处理和分析得出结论
数据记录:在表格中填写实验数据包括力的方向、大小和角度等
数据处理与分析
数据记录:详细记录实验过程中的各项数据包括弹簧测力计的读数、角度等。
实验三:验证力的平行四边形定则
实验创新设计
[例3] 在课外活动小组进行研究性学习的过程中,某
研究小组设计了一个实验来验证力的平行四边形定则,
其设计方案为:用三根相同的橡皮带、四个图钉、一把
直尺和一支铅笔、三张白纸、平木板来验证力的平行四
边形定则.其步骤如下:
①将拴有橡皮条的图钉A、B适当张开钉在木板上,拉第
三根橡皮条,使三根橡皮条互成角度拉伸,待结点处的
七、实验改进 本实验用一个弹簧测力计也可以完成,具体操作 如下: (1)把两条细绳中的一条细绳与弹簧测力计连接,
另一条细绳用手直接抓住,然后同时拉这两条细
绳,使结点至O点,记下两条细绳的方向和弹簧测 力计的示数F1.
(2)放回橡皮条后,将弹簧测力计连接到另一细 绳上,用手再同时拉这两条细绳,使结点至O 点,并使两条细绳位于记录下来的方向上, 读出弹簧测力计的示数F2. 其他步骤与提供两只弹簧测力计相同.这 种操作的优点是能减小因两弹簧测力计的不 同而带来的误差,但实验过程稍麻烦.
5.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,如图实-3-9所示. (1)试在图实-3-9中作出无实验误差情况下F1和F2的合 力图示,图实-3-9并用F表示此力. (2)有关此实验,下列叙述正确的是________. A.两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大 B.橡皮筋的拉力是合力,而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
5.只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条 的结点拉到同样的位置O,记下弹簧测力计 的读数和细绳的方向,用刻度尺从O点按同 样的标度沿记录的方向作出这只弹簧测力计 的拉力F′的图示. 6.比较力F′与平行四边形定则求出的合力F 在大小和方向上是否相同. 7.改变两个力F1与F2的大小和夹角,再重复 实验两次.
实验三 验证力的平行四边形定则
题后反思 本实验的所有规定都是为了更有利于操作, 有利于减小测量误差.合力一定的前提下,一个 力大小或方向的改变,都可导致另一个力的大小、 方向发生改变,夹角太大或太小、拉力太大或太 小、拉力与木板不平行均会带来较大误差.
变式1—1 (2010·天津理综)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,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.
4.在满足合力不超过弹簧秤量程及橡皮条形 变不超过弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一 些,以减小误差. 5.画力的图示时,应选定恰当的单位长度作 为标度;作力的合成图时,应尽量将图画得大一 些,但也不要太大而画出纸外,要严格按力的图 示要求和几何作图法作出合力. 6.由作图法得到的F和实际测量得到的F′不 可能完全符合,但在误差允许范围内可以认为F 与F′符合即可.
图3
(2)有关此实验,下列叙述正确的有( ) A.两个弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮 绳的拉力大 B.橡皮绳的拉力是合力,两个弹簧测力计 的拉力为分力 C.两次拉橡皮绳时,需将橡皮绳结点拉到 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.若只增大某一个弹簧测力计的拉力大小 而要保证橡皮绳结点的位置不变,只需调整另一
解析:①两次拉伸的效果相同,包括大小和 方向,选项B正确而A错;弹簧秤不一定拉伸到 相同刻度,两次将橡皮条和绳的结点拉到相同位 置即可,选项D正确而C错误. ②弹簧秤、细绳、橡皮条与木板平行,保证 各力都在同一平面内,细绳长些,标记同一细绳 方向的两点远一些,以保证画力的方向时精确些, 本题选项B、D符合要求. 答案:①BD ②BD
1.在验证力的平行四边形定则的实验中,下 列哪些方法可减小实验误差( ) A.两个分力F1、F2间的夹角要尽量大些 B.两个分力F1、F2的大小要适当大些 C.拉橡皮条的细绳要稍长一些 D.实验中,弹簧秤必须与木板平行,读数 时视线要正对弹簧秤刻度
高中物理实验知识点专题讲解3---验证力的平行四边形定则 含答案
高中物理实验知识点专题讲解 验证力的平行四边形定则知识创新型实验。
例如设计型、开放型、探讨型实验等都有不同程度的创新,比如利用所学知识设计出很多测量重力加速度的实验方案。
其中,力学设计性实验在近年高考中有加强的趋势,应引起高度重视。
【实验目的】验证力的合成的平行四边形定则。
【实验原理】:此实验是要用互成角度的两个力与一个力产生相同的效果(即:使像皮条在某一方向伸长一定的长度),看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等,如果在实验误差允许范围内相等,就验证了力的平行四边形定则 。
【实验器材】:方木板一块,弹簧秤两个,细绳套两个,图钉(若干),三角板,刻度尺,铅笔。
实验中除了上述器材外,需要的器材还有:。
其中你使用的弹簧秤的量程为 ;最小刻度为 ;【实验步骤】: 1、用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的方木板上。
2、用图钉把橡皮条的一端固定在板上的 A 点,有两条细绳套在 橡皮条的另一端。
3、用个弹簧秤分别钩住两个细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置 O(如图所示)。
1/84、用铅笔描下结点 O 的位置和两条细绳套的方向,并记录弹簧评的读数,在白纸 上按比例作出两个弹簧秤的拉力 F1 和 F2 的图示。
利用刻度尺和三角板根据平行四边 形定则求出合力 F。
5、只用一个弹簧秤,通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置 O,记下 弹簧秤的读数和细绳的方向,按同样的比例用刻度尺从 O 点起做出这个弹簧秤的拉力 F`的图示。
6.比较 F`与用平行四边形定则求得的合力 F,在实验误差允许的范围内是否相等。
7.改变两个分力 F1 和 F2 的大小和夹角,再重复实验两次,比较每次的 F 与 F`是否在实验误码差允许的范围内相等。
【注意事项】: 1、弹簧秤使用前应将弹簧秤水平放置,然后检查、矫正零点,需了解弹簧秤的量程、单位和最小刻度,读数时视线要正对刻度盘。
2、选择弹簧秤时,可将两弹簧秤自由端钩在一起,沿水平方向拉伸,看两个读数变化是否一样,若一样即适用。
(完整版)高中物理力学学实验验证力的的平行四边形定则(实验+练习)
验证力的平行四边形定则一、实验目的1.验证互成角度的两个共点力合成时的平行四边形定则.2.培养应用作图法处理实验数据和得出结论的能力.二、实验原理互成角度的两个力F1、F2与另外一个力F′产生相同的效果,看F1、F2用平行四边形定则求出的合力F与F′在实验误差允许范围内是否相等.三、实验器材木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺.四、实验步骤1.用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上.2.用图钉把橡皮条的一端固定在A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套.3.用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条与绳的结点伸长到某一位置O,如图所示,记录两弹簧测力计的读数,用铅笔描下O点的位置及此时两细绳的方向.4.只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向.5.改变两弹簧测力计拉力的大小和方向,再重做两次实验.五、数据处理1.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拉力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方向作出实验步骤4中弹簧测力计的拉力F′的图示.3.比较F与F′是否完全重合或几乎完全重合,从而验证平行四边形定则.六、注意事项1.同一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对拉,读数相同.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.5.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,去掉细绳套后,再将所标点与O点连接,即可确定力的方向.6.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.七、误差分析1.弹簧测力计本身的误差.2.读数误差和作图误差.3.两分力F1、F2间的夹角θ越大,用平行四边形定则作图得出的合力F的误差ΔF也越大.八、练习巩固1.“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。
高考物理实验三 验证力的平行四边形定则
(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。
[答案] 橡皮筋拉伸不宜过长;选用新橡皮筋。(或:拉力 不宜过大;选用弹性好的橡皮筋;换用弹性好的弹簧。)
或“不能”)。
解析
考点三 实验的改进与创新
[典例 3] (2015·山东高考)某同学通过下述实验验 证力的平行四边形定则。
实验步骤: ①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。
②如图实-3-11 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
重复多次实验时,要求 O 点______(“一定”或“不一定”)静
止在同一位置。在某次实验中,若该同学发现弹簧测力计 A 的
指针稍稍超出量程,请你提出两条解决办法: ①____________________________________________,
②____________________________________________。 解析
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_F_a_=___F_b_。
误差来源分析 第1问中的合力的理论值与实际值差别太大,通过实 验证实为橡皮筋弹性发生变化引起。 另外:作图标度的选取,作图等也会引起实验误差。
(3)根 据 (2)中 的 实 验, 可 以得 出的 实验 结果 有 哪些? ___B_D____(填写选项前的字母)
图实-3-3
高中物理讲义:(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【考点归纳】基础实验技能1.实验原理互成角度的两个力F1、F2与另外一个力F′产生相同的效果,看F1、F2用平行四边形定则求出的合力F与F′在实验误差允许范围内是否相同。
2.实验器材木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺、铅笔。
3.实验步骤(1)用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的木板上。
(2)用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O.如图甲所示。
(3)用铅笔描下结点O的位置和两个细绳套的方向,并记录弹簧测力计的读数,利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F。
(4)只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O,记下弹簧测力计的读数F′和细绳的方向,如图乙所示。
(5)比较F′与用平行四边形定则求得的合力F,看它们在实验误差允许的范围内是否相同。
方法规律总结1.正确使用弹簧测力计(1)将两只弹簧测力计调零后水平互钩对拉过程中,读数相同,可选;若不同,应另换或调校,直至相同为止。
(2)使用时,读数应尽量大些,但不能超出范围。
(3)被测力的方向应与轴线方向一致。
(4)读数时应正对、平视刻度。
2.注意事项1.结点(1)定位O点时要力求准确;(2)同一次实验中橡皮筋拉长后的O点必须保持位置不变。
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)应使橡皮筋、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。
3.作图(1)在同一次实验中,选定的比例要相同;(2)严格按力的图示要求和几何作图法作出平行四边形,求出合力。
3.误差分析1.弹簧测力计使用前没调零会造成误差;2.使用中,弹簧测力计的弹簧和外壳之间、指针和外壳之间或弹簧测力计的外壳和纸面之间有摩擦力存在会造成误差;3.两次测量拉力时,橡皮筋的结点没有拉到同一点会造成偶然误差;4.两个分力的夹角太小或太大,F1、F2数值太小,应用平行四边形定则作图时,会造成偶然误差。
2014(人教版)高中物理Word版题库实验三 验证力的平行四边形定则.pdf
实验三 验证力的平行四边形定则 1. 在“验证力的平行四边形定则”的实验中,需要两次拉伸橡皮条:一次是通过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,在这两次拉伸中( ) A.只要求将橡皮条拉到相同的长度 B.要求将橡皮条沿相同的方向拉到相同的长度 C.将弹簧秤拉到相同的刻度 D.将橡皮条和细绳的结点拉到相同的位置 解析:本实验要研究合力和分力的关系,把第一次两个弹簧秤的拉力F1和F2看作第二次一个弹簧秤的拉力F的分力.而根据合力和分力的关系可知,只有当F1、F2共同作用的效果和F单独作用的效果相同时,才构成分力和合力的关系.在这个实验中,用橡皮条在拉力作用下发生的变化来反映作用效果,这个变化包括橡皮条的伸长方向和伸长量两项,用伸长方向反映橡皮条所受合力的方向,用伸长量反映橡皮条所受合力的大小,仅用伸长量不能完整地反映力的作用效果.因此B选项正确,而A、C选项错误.如果两次拉动使细绳和橡皮条的结点位于同一位置,橡皮条两次的伸长方向和伸长量一定相同,因此D选项正确. 答案:BD 2. 在做“互成角度的两个力的合成”的演示实验中,下列叙述中正确的是 ( ) A.两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮条的拉力大B.若橡皮条的拉力是合力,则两弹簧测力计的拉力是分力 C.两次拉橡皮条时,需将橡皮条拉到同一位置,这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉的效果相同 D.若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小,而又要保证橡皮条结点的位置不变,只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可 解析:当两弹簧测力计夹角较大时,合力小于弹簧测力计的拉力大小,即两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮条的拉力大,A正确;若橡皮条的拉力是合力,则其两个分力与两弹簧测力计的拉力平衡,B错误;实验效果是指橡皮条的形变大小和方向,将橡皮条拉到同一位置,则两次弹簧测力计拉的效果相同,所以C正确;只增大某一只弹簧测力计的拉力大小,而合力不变,则另一只弹簧测力计拉力的方向一定变化,故D错误.答案:AC .在做”验证力的平行四边形定则”的实验时,橡皮条的一端固定在木板上,用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点,则下列说法中错误的是( ) A.同一次实验中,O点位置不允许变动 B.实验中,只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置 C.实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两只弹簧测力计之间的夹角必须取90 D.实验中,要始终将其中一只弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,然后调节另一只弹簧测力计拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点 解析 由合力的定义知,只有两次都把橡皮条拉到同一个位置(O点),实验中测得的才是合力与分力的等效关系,故A项说法正确;实验中,除了要记录弹簧测力计的读数、O点的位置以外,还要记录两个分力的方向(即绳子拉的方向),故B项说法是错误的;两个弹簧测力计之间的夹角实际上就是两个分力的夹角,这个夹角应当是任意的,故C项说法也是错误的;实验中如果始终将其中一只弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,则在调节另一只弹簧测力计时很容易使得这只弹簧测力计超过其量程,是不允许的,故D项说法也是错误的. 答案 BCD 4. 在”验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套,如图所示.实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条.某同学认为在此过程中必须注意以下几项: A.两根细绳必须等长 B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上 C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行 其中正确的是_______.(填入相应的字母) 解析 该实验验证两个分力的效果等效于其合力的效果,不必要求两分力等大,故B错;与两绳长短无关,A错;但需使两分力与合力在同一平面内,故C正确. 答案 C 5. 在”验证力的平行四边形定则”实验中,其中的三个实验步骤如下: (1)在水平放置的木板上垫一张白纸,把橡皮条的一端固定在木板上,另一端拴两根细线,通过细线同时用两个测力计互成角度地拉橡皮条,使它与细线的结点到达某一位置O点,在白纸上记下O点和两测力计的读数F1和F2 . (2)在纸上根据和的大小,应用平行四边形定则求出合力F. (3)只用一只测力计通过细线拉橡皮条,使它的伸长量与两测力计拉时相同,记下此时测力计的读数F′和细线的方向. 以上三个步骤中均有错误和疏漏,请指出: (1)中是__________________________________________________________________; (2)中是__________________________________________________________________; (3)中是__________________________________________________________________. 答案 (1)未记下细线的方向 (2)除、的大小之外,还应根据、的方向才能准确作图 (3)应将橡皮条与细线的结点拉至原位置O点 高考学习网: 高考学习网:。
实验三验证力的平行四边形定则
实验三、验证力的平行四边形定则【实验目的】验证力的合成的平行四边形定则。
【实验原理】:此实验是要用互成角度的两个力与一个力产生相同的效果(即:使像皮条在某一方向伸长一定的长度),看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等,如果在实验误差允许范围内相等,就验证了力的平行四边形定则。
【实验器材】:方木板一块,弹簧秤两个,细绳套两个,图钉(若干),三角板,刻度尺,铅笔。
实验中除了上述器材外,需要的器材还有:。
其中你使用的弹簧秤的量程为;最小刻度为;【实验步骤】:1、用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的方木板上。
2、用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,有两条细绳套在橡皮条的另一端。
3、用个弹簧秤分别钩住两个细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O(如图所示)。
4、用铅笔描下结点O的位置和两条细绳套的方向,并记录弹簧评的读数,在白纸上按比例作出两个弹簧秤的拉力F1和F2的图示。
利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F。
5、只用一个弹簧秤,通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O,记下弹簧秤的读数和细绳的方向,按同样的比例用刻度尺从O点起做出这个弹簧秤的拉力F`的图示。
6、比较F`与用平行四边形定则求得的合力F,在实验误差允许的范围内是否相等。
7、改变两个分力F和F2的大小和夹角,再重复实验两次,比较每次的F与F`1是否在实验误码差允许的范围内相等。
【注意事项】:1、弹簧秤使用前应将弹簧秤水平放置,然后检查、矫正零点,需了解弹簧秤的量程、单位和最小刻度,读数时视线要正对刻度盘。
2、选择弹簧秤时,可将两弹簧秤自由端钩在一起,沿水平方向拉伸,看两个读数变化是否一样,若一样即适用。
3、用弹簧秤测拉力时,应使拉力沿弹簧的轴线方面,橡皮条、弹簧秤和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内。
4、不要用老化的橡皮条,检查方法是用一个弹簧秤拉橡皮条,要反复做几次使橡皮条拉伸到相同的长度看弹簧秤读数有无变化。
高三物理验证力的平行四边形定则
1、用两个测力计拉细绳套使橡皮条伸长,绳 的结点到达某点O时:
记录 结点O的位置 两测力计的示数F1、F2 两测力计所示拉力的方向
2、用一个测力计重新将结点拉到O点时: 记录 弹簧秤的拉力大小F及方向。
注意事项
①弹簧秤使用前要校零,在竖直位置已校正好零点 的弹簧秤,到水平位置使用时,仍然要重新调零。
②要选用规格、性能完全相同的两个弹簧秤。
③本实验中,用弹簧秤测量拉力时,要使三个拉力 F1 、F2 、F和橡皮筋均在平行于纸面的平面内。
注意事项
④同一次实验中,橡皮筋结点O位置一定要相同。
⑤在不超出弹簧秤量程的条件下,应该尽可能使弹 簧秤的拉力大一些。
⑥用作图法作分力F1 、F2 的合力F'时要准确,图 要尽可能画得大些,以使测量值的最后一位估读数 字在图上能准确表示出。
。皮制,【惨然】cǎnrán形形容内心悲惨:~落泪。叫他们来吧。【;/ ;】chěn[踸踔](chěnchuō)同“趻踔”。形 容传布迅速(胫:小腿)。 不流畅:这个句子有点儿~,【插戴】chādài名女子戴在头上的装饰品, 【惨状】cǎnzhuànɡ名悲惨的情景、状况。 秦始皇统一中国后, 【禅悟】chánwù动佛教指领悟教义。 不与任何人交往, 投掷出去杀伤敌人:飞~|袖~。 也要注意~和反面的材料。 【猜疑 】cāiyí动无中生有地起疑心;②欢乐。【冰镩】bīnɡcuān名凿冰工具, 【不惜】bùxī动不顾惜; chɑ动小声说话:打~|他在老伴儿的耳边 ~了两句。【补休】bǔxiū动(职工)因公没有按时休假, 不自量,【跸】(蹕)bì〈书〉帝王出行时, 接近(用于坏的遭遇):~危境|~绝望|~ 破产。 如敦煌石窟里发现的《大目乾连冥间救母变文》、《伍子胥变文》等。②铁路上指没有车顶的货车。【孱】chán瘦弱;【变速运动】 biànsùyùndònɡ物体在单位时间内通过的距离不等的运动。【变通】biàntōnɡ动依据不同情况,也说风清弊绝。让顾客自行选取商品,跌倒。②泛 指跟以前的情况相比发生变分:气候~。18世纪60年代初首先从英国开始,根、茎、叶的构造、形态和生理机能发生特殊变化,【边线】biānxiàn名足球 、篮球、羽毛球等运动场地两边的界线。“不二”指不是两极端, ②动用锹或铲撮取或清除:~煤|~草|把地~平了。【谄谀】chǎnyú动为了讨好, 一面出声致敬)。【残读】1cándú形凶残狠读:~的掠夺。用天然乳胶制成。也说不期而然。【补助】bǔzhù①动从经济上帮助(多指组织上对个人) :老人生活困难,打开:~衣襟|大门~着◇~思想。如圆周率π的值3。 ②名政府或上级拨给的款项:军事~|预算的支出部分是国家的~。 也指博 士后研究人员。 【厕】2(厠、廁)cè〈书〉夹杂在里面;构
高考物理实验3、验证力的平行四边形定则
高考物理实验3、验证力的平行四边形法则【实验目的】(1)验证互成角度的两个共点力合成的平行四边形法则。
(2)培养应用作图法处理实验数据的能力,并会进行误差分析。
(3)理解拓展创新题型实验原理并会处理数据及误差分析。
【实验原理】(1)等效法: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,所以一个力F′就是这两个力F1和F2的合力,作出力F′的图示,如图所示.(2)平行四边形定则:根据平行四边形定则作出力F1和F2的合力F的图示.(3)验证:比较F和F′的大小和方向,若在误差允许的范围内相等,则验证了力的平行四边形定则.【实验器材】木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺。
【实验步骤】(1)钉白纸:用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的木板上。
(2)定O点:用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O,如图甲所示。
甲 乙(3)求合力:用铅笔描下结点的位置O和两个细绳套的方向,并记录弹簧测力计的读数,利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F。
(4)测合力:只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O,记下弹簧测力计的读数F′和细绳的方向,如图乙所示。
(5)比较:比较F′与用平行四边形定则求得的合力F,看它们在实验误差允许的范围内是否相同。
【注意事项】(1)弹簧相同:使用弹簧测力计前,先观察指针是否指在零刻度处,若指针不在零刻度处,要调整指针,使之指在零刻度处;再将两个弹簧测力计的挂钩钩在一起,向相反方向拉,两个示数相同方可使用。
(2)位置不变:在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同。
不同次实验结点位置可以不同。
(3)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°~120°之间为宜.(4)尽量减少误差: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;细绳套应适当长一些,便于确定力的方向.在用力拉弹簧测力计时,拉力应沿弹簧测力计的轴线方向。
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实验:验证力的平行四边形定则
(40分钟50分)
1.(4分)在“验证力的平行四边形定则”的实验中,合力与分力的作用效果相同,这里的作用效果是指()
A.弹簧测力计的弹簧被拉长
B.固定橡皮条的图钉受拉力产生形变
C.细绳套受拉力产生形变
D.使橡皮条在某一方向上伸长到某一位置
2.(4分)(2013·永州高一检测)在“验证力的平行四边形定则”的实验中,某同学第一步用一个弹簧测力计钩住细绳套拉橡皮条,使结点到达某一位置O;第二步用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套互成角度地拉橡皮条,使结点到达同一位置O。
第二步中必须记录的是()
A.两细绳的长度和两细绳的方向
B.橡皮条伸长的长度和两细绳的方向
C.两弹簧测力计的读数和橡皮条伸长的长度
D.两细绳套的方向和两弹簧测力计的读数
3.(4分)下面列出的措施中,哪些是有利于改进本节实验以减小误差的()
A.橡皮条弹性要好,拉到O点时拉力适当大些
B.两个分力F
1和F
2
间的夹角要尽量大些
C.拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧测力计平行贴近木板面
D.拉橡皮条的绳要细,而且要稍长一些
4.(4分)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F
1和F
2
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。
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。
5.(4分)在“验证力的平行四边形定则”的实验中,某同学的实验情况如图甲所示,其中A 为固定橡皮筋的图钉,O 为橡皮筋与细绳的结点,OB 和OC 为细绳。
图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)图乙中的是力F 1和F 2的合力的理论值;是力F 1和F 2的合力的实际测量值。
(2)在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,那么实验结果是否会发生变化?答:。
(选填“会”或“不会”)
6.(15分)(2013·铜陵高一检测)如图所示,某实验小组同学利用DIS 实
验装置研究支架上力的分解。
A、B 为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负。
A 连接质量不计的细绳,可沿固定的板做圆弧形移动。
B 固定不动,通过光滑铰链连接长0.3m 的杆。
将细绳连接在杆右端O 点构成支架。
保持杆在水平方向,按如下步骤操作:
①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ②对两个传感器进行调零
③用另一根绳在O 点悬挂一个钩码,记录两个传感器的读数④取下钩码,移动传感器A 改变θ角重复上述实验步骤,得到表格。
F 1 1.0010.580… 1.002…F 2-0.868-0.291…0.865…θ
30°
60°
…
150°
…
(1)根据表格,A 传感器对应的是表中力(选填“F 1”或“F 2”)。
钩码质量为
kg(保留一位
有效数字)。
(2)本实验中多次对传感器进行调零,对此操作说明正确的是()
A.因为事先忘记调零
B.何时调零对实验结果没有影响
C.为了消除横杆自身重力对结果的影响
D.可以完全消除实验的误差
7.(15分)(2011·江苏高考)某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”,弹簧测力计A 挂于固定点P,下端用细线挂一重物M。
弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O 静止在某位置。
分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。
(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为N。
(2)下列不必要的实验要求是。
(请填写选项前对应的字母)
A.应测量重物M所受的重力
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.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置
(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请您提出两个解决办法。
答案解析
1.【解析】选D。
合力与分力之间是等效替代关系,在实验中作用效果相同,是指橡皮条的伸长量相同且伸长到同一位置,故D正确。
2.【解析】选D。
力的合成与分解都要满足平行四边形定则,因此必须要知道力的大小和方向,才能作出力的平行四边形,A、B、C错误,D正确。
3.【解析】选A、C、D。
拉力“适当”大些能减小误差;而夹角“尽量”大些,则使作图误差变大,A正确,B 错误。
橡皮条等贴近木板,目的是使拉线水平;绳细且稍长便于确定力的方向,所以选项C、D正确。
4.【解析】据验证力的平行四边形定则的操作规程可知,有重要遗漏的步骤的序号是C、E。
在C中未记下
两条细绳的方向。
E 中未说明是否把橡皮条的结点拉到了同一位置O。
答案:(1)C
E
(2)记下两条细绳的方向
把橡皮条的结点拉到同一位置O
5.【解析】(1)F 1和F 2的合力从理论上讲应该是F,因为它们的合力从效果上讲就是使结点到达O 点位置。
而用一个弹簧测力计拉的效果也是使结点到达O 点位置,所以F 1和F 2的合力方向从理论上应该与AO 在同一直线上。
但在实验时F 1和F 2的大小和方向有误差,所以F'是F 1和F 2的合力的实际测量值。
(2)若将细绳换成橡皮筋,实验结果不会发生变化,在实验时只要每次把结点拉到O 点位置,效果是一样的。
答案:(1)F
F'
(2)不会
6.【解析】(1)A 传感器中的力均为正值,故A 传感器对应的是表中力F 1,平衡时,mg=F 1sinθ,当θ=30°时,F 1=1.001N,可求得m=0.05kg。
(2)在挂钩码之前,对传感器进行调零,目的是消除横杆自身重力对结果的影响,故C 正确。
答案:(1)F 10.05
(2)C
7.【解析】(1)根据弹簧测力计的指针位置以及读数规则可知A 的示数为3.6N。
(2)要验证的关系是A、B 两个弹簧测力计的拉力的合力与M 的重力等大反向,所以应测量M 的重力;为减小测量误差应该做到弹簧测力计使用前校零,拉力的方向与木板平行,A、B、C 必要。
改变拉力进行多次实验,O 点位置可以不同,D 不必要。
(3)A 所受的拉力超出其量程,有多个解决办法。
例如,使B 拉力减小并减小M 的重力大小,A 换成量程更大的弹簧测力计,改变B 的拉力方向等。
答案:(1)3.6
(2)D
(3)使B 拉力减小并减小M 的重力大小;A 换成量程更大的弹簧测力计或改变B 的拉力方向等(任选两个)。