【名师面对面】2016高考物理大一轮复习 第二章 第6讲 实验三 验证力的平行四边形定则课件

B．量出OA、OB、OC三段绳子的长度
C．用量角器量出3根绳子之间的夹角 D．用天平测出钩码的质量
(3) 在 作 图 时 ， 你 认 为 图 2 － 6 － 4 中 图 ________ 是 正 确 的．(填“甲”或“乙”)
图 2－6－4
解析 (1)A组中N1＝N2＝2时，只有当两力同向时，其合力
影响；滑轮与绳之间的摩擦力等．
验证互成角度的两个力合成的平行四边形定则
(2015 年梅州检测)有同学利用如 图 2－6－3 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 1 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 3 根绳子的拉力 TOA、 TOB 和 TOC.回答下列问题：
才为4，显然是无法完成实验的，其余的3组均可以满足三力平
衡． (2)三力的大小可以直接用钩码的个数代替，故无需测出其
质量，只要记下结点O的位置及三力的方向即可．
(3)F3显然应该是竖直向下的，F1、F2所作出的平行四边形 的对角线因为误差的原因不一定严格地竖直向上和F3平衡． 答案 (1)BCD (2)A (3)甲 一题一得 只要知道验证平行四边形定则的实验原理，就
位置O(如图2－6－1所示)． 4 ．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．在白纸上按比例作出
图 2－6－1
两个弹簧测力计的拉力 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和细绳套的方 向．按同样的比例用刻度尺从 O点起作出这个弹簧测力计的拉
计和两个弹簧测力计拉橡皮条与细绳套的结点时应该拉至同一
位置O点，由于力是矢量，因此在记录数据时，不光要记录力 的大小，还要记录其方向，这样才能作平行四边形，从而验证 两个力的合力大小和方向是否与一个力的大小和方向相同．
以上三个步骤均有错误或疏漏： ①中是应记下两个细绳套的方向即F1和F2的方向； ②中是应依据F1和F2的大小和方向作图； ③中是应将橡皮条与细绳套的结点拉至同一位置O点． (2)由于误差的存在用平行四边形定则求出的合力F′可以与 橡皮条拉力 F 有偏差，但用一个弹簧测力计拉结点的拉力即 F 与橡皮条拉力一定在同一直线上，F1和F2的合力理论值F′一定
在平行四边验器材 木板1块、白纸、图钉若干、橡皮条1段、细绳套(两个)、 弹簧测力计两个、三角板、刻度尺、铅笔等． 四、实验步骤
1．用图钉把1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，用两个细绳 套结在橡皮条的另一端．
3．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
【跟踪训练】
(2015年深圳质检 )根据要求，完成“验证力的平行四边形 定则”实验．
(1)如图2－6－2甲所示，把白纸固定在木板上后，再把木
板竖立在桌面上，用图钉把橡皮筋的一端固定在A点，另一端 B连结两条轻绳，跨过定滑轮后各栓一细绳套，分别挂上3个钩 码和4个钩码(每个钩码重 1 N)，调整滑轮的位置，稳定后结点 B 位于 O 处，记下 __________ 和两条轻绳的方向，取下滑轮及 钩码． (2)如图2－6－2乙所示，取某单位长度表示1 N，用力的图 示作出两条轻绳的拉力F1和F2；再用一弹簧测力计把结点拉至 O处，记下测力计的读数F′＝______N，取下测力计．
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．
六、误差分析 1．读数误差 减小读数误差的方法：选择相同的弹簧测力计并调整好零 刻度；弹簧测力计示数在允许的情况下，尽量大一些；读数时
眼睛一定要正视，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：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ΔF就越大，所以实验中不要把F1、F2间的夹角取得太大．
时，夹角不宜太大也不宜太小，在60°～90°为宜．
3 ．读数时应注意使弹簧测力计与木板平行，并使细绳套 与弹簧测力计的轴线在同一条直线上，避免弹簧测力计的外壳 和弹簧测力计的限位孔之间有摩擦．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．
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带出一个点， 去掉细绳套后，再将所标点与O点连接，即可确定力的方向．
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′是否在实验误差允许的范围内相等．
五、注意事项
1 ．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 ．用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条
第二章 物体间的相互作用
第6讲 实验三：验证力的平行四边形定则
一、实验目的
验证互成角度的两个力合成的平行四边形定则．
二、实验原理 如果使F1、F2的共同作用效果与另一个力F′的作用效果相 同(使橡皮条在某一方向伸长一定的长度)，看F1、F2用平行四 边形定则求出的合力 F与力 F′是否在实验误差允许的范围内大 小相等、方向相同，如果结果在实验误差允许的范围内，就验 证了力的平行四边形定则．
③只用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量 与用两个弹簧测力计同时拉时相同，记下此时弹簧测力计的读 数F及方向． (1)以上三个步骤均有错误或疏漏：
①中是_______________________________；
②中是_______________________________； ③中是__________________________．
(3)在图2－6－2丙作出F1和F2的合力F及拉力F′的图示． (4)对比F和F′的大小和方向，发现它们不是完全一致的，
其可能的原因是______________________．(填一个原因)
图 2－6－2
【答案】(1)O的位置 (2)5.0 (3)如右图所示．
(4)测量存在误差；作图没有画准；弹簧测力计自身重力的
可以掌握好任意形式的变题．
在互成角度的两个共点力的合成实验中， 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弹簧测力 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 点和两弹簧测力计的读数 F1 和 F2； ②在纸上只根据 F1 和 F2 的大小，应用平行四边形定则作 图求出合力 F′；
(2)下面甲、乙两图是两位同学做“互成角度的两个力的合 成”实验时得到的结果．他们分别得到使橡皮条和细线的结点 拉到 O点时所需的两个力 F1 、 F2 及只用一个力时的 F ，并用平 行四边形定则画出了F1和F2的合力F′，则两人处理实验结果正 确的图是________．
图 2－6－5
(1)①应记下两个细绳套的方向即F1和F2的方向 ②应依据F1和F2的大小和方向作图 ③应将橡皮条与细绳套的结点拉至同一位置O点 (2)乙 【解析】(1)该实验采用“等效法”进行，即一个弹簧测力
图 2－6－3
(1)改变钩码个数，实验能完成的是(
A．钩码的个数N1＝N2＝2，N3＝4 B．钩码的个数N1＝N3＝3，N2＝4 C．钩码的个数N1＝N2＝N3＝4 D．钩码的个数N1＝3，N2＝4，N3＝5
)
(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是(
方向
)
A．标记结点 O的位置，并记录 OA、OB、 OC三段绳子的