力的平行四边形实验
实验三验证力的平行四边形定则
01
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.
02
改变两个力F1、F2的大小和夹角,重复实验两次.
基础知识梳理
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,若两只弹簧在对拉过程中,读数相同,则可选;若读数不同,应另换,直至相同为止.
弹簧测力计不能在超出它的测量范围的情况下使用.
实验三 验证力的平行四边形定则
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.
基础知识梳理
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.
基础知识梳理
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计的拉力F′的图示.
注意事项
核心要பைடு நூலகம்突破
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.
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点连直线确定力的方向.
核心要点突破
题型二 对实验原理、实验误差的分析
例2
高频考点例析
【思路点拨】 根据平行四边形定则作图,由平行四边形的边角关系判断.
实验3 验证力的平行四边形定则
第二章
实验3 验证力的平行四边形定则
必备知识 关键能力 对应演练
-4-
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a、b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c的拉力F'的图示。 3.比较F与F'是否完全重合或几乎重合,从而验证平行四边形定则。
-18-
关闭
第二章
命题点一 命题点二 命题点三
实验3 验证力的平行四边形定则
必备知识 关键能力 对应演练
-19-
本题考查学生对实验原理的创新及应用,基于实验数据得出结论并 作出解释,目的是培养学生的科学探究能力和科学的态度。
第二章
实验3 验证力的平行四边形定则
必备知识 关键能力 对应演练
-20-
本题考查学生对实验数据的获取和处理数据的能力,目的是培养学 生的科学探究能力和科学的态度。
第二章
命题点一 命题点二 命题点三
实验3 验证力的平行四边形定则
必备知识 关键能力 对应演练
-15-
实验的改进与创新 本实验一般是在教材实验原理的基础上,以实验中操作的注意事 项、误差来源设置条件,或通过改变实验条件、实验仪器设置题目。 因此要在教材实验的基础上注重器材变化后对分力和合力的分析 判断能力的培养,要善于用教材中实验的原理、方法和技巧处理新 问题。
第二章
命题点一 命题点二 命题点三
实验3 验证力的平行四边形定则
必备知识 关键能力 对应演练
-8-
①用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点,这样做的目 的是 。 ②实验中利用图中标记的O点和b点确定分力方向时,图甲中的b 点标记得不妥,其原因是 。 ③图乙是在白纸上根据实验数据作出的力的图示,其中 (选填“F”或“F'”)是F1和F2合力的实际测量值。
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。
实验三_验证力的平行四边形定则
图1
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.
4.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.
【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
D.按选好的比例,用铅笔和刻度尺作出两个弹簧秤的 拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F
E.只用一个弹簧秤,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读 出弹簧秤的示数,记下细绳的方向,按同一比例作出 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
上述步骤中: (1)有重要遗漏的步骤序号是____________; (2)遗漏的内容是_________________________. 解析 本实验的基本思想是“等效替代”,用一个弹 簧秤拉橡皮条和两个弹簧秤拉的效果相同,所以要把 橡皮条的结点拉到同一位置O点. 答案 (1)E (2)E中未说明是否把橡皮条的结点拉到了O点
相等,在白纸上记下细线的方向和弹簧测力计的读 数.如图7甲所示. D.在白纸上按一定标度作出两个弹簧测力计的弹力 的图示,如图乙所示,根据力的平行四边形定则可求 出这两个力的合力F′.
图7
形定则作出的理论值,F为合力的实际测量值;本实验
实验验证力的平行四边形法则
课题:验证力的平行四边形定则班级___________姓名_______________【实验目的】验证力的平行四边形定则.【实验原理】一个力F′的作用效果与两个共点力F1和F2的共同作用效果相同(都是把橡皮条在某一方向拉伸一定长度),所以F′为F1和F2的合力. 作出F′的图示,再根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F的图示,比较F′与F是否在实验误差允许范围内大小相等,方向相同.【实验器材】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(几个).【实验步骤】(1) 用图钉把白纸钉在方木板上.(2) 把方木板平放在桌面上,用图钉把橡皮条的一端固定在A点(如上图所示)橡皮条的另一端拴上两个绳套.(3) 用两只弹簧秤分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长到某一位置O. 用铅笔描下O点的位置和两条细绳套的方向,并记录弹簧秤的读数. 注意在使用弹簧秤的时候,要使它的弹簧与木板平面平行.(4) 用铅笔和刻度尺从力的作用点(位置O)沿着两条绳套的方向画直线,按选定的标度作这两只弹簧秤的拉力F1和F2图示,以F1和F2为邻边,利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.(5) 只用一只弹簧秤,通过细绳把橡皮条的结点拉到同样位置O.记下弹簧秤的示数和细绳的方向,过O点按同一标度作出这个力F′的图示.(6) 比较力F′与用平行四边形定则求得的合力F的大小和方向,看它们是否在实验误差允许范围内相等.(7) 改变两个分力F1和F2的大小和夹角,再重复做两次实验.【注意事项】(1) 使用弹簧秤前,要先观察指针是否指在零刻度处,若指针不在零刻度处,要设法调整指针,使之指在零刻度处. 再将两个弹簧秤的挂钩钩在一起,向相反方向拉,如果两个示数相同方可使用.(2) 实验中的两只细绳套不要太短.(3) 在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同.(4) 在使用弹簧秤施拉力时,拉力应沿弹簧秤的轴线方向. 弹簧秤中弹簧轴线、橡皮条、细绳套应该位于与纸面平行的同一平面内. 要防止弹簧秤卡壳,防止弹簧秤或橡皮条与纸面有摩擦.(5) 在同一实验中,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.【巩固提高】( )1.某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时,利用坐标纸记下了橡皮绳的结点位置O 以及两只弹簧秤拉力的大小和方向,如右图所示,试在图中作出无实验误差情况下橡皮绳此时的拉力图示,并用F 3表示该力。
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。
3.41平行四边形定则 实验
因主要是弹簧测力计读数误差,确定分力方向不够准
确等原因. 答案 (1)2.50 4.00 (2)见解析图 (3)b图误差原因见解析
【例3】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5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.
图5
(1)图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示,
B (2)本实验采用的科学方法是______( 填字母代号)
A.理想实验法 C.控制变量法 解析 B.等效替代法 D.建立物理模型法
(1)从图乙中可以看出,F′是根据平行四边
形定则作出的理论值,F为合力的实际测量值;本实验 用两个弹簧秤拉像皮条和一个弹簧秤拉橡皮条效果相 同,都使结点O到达同一位置,至于OB、OC是细绳还
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.
【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)、铅笔.
【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
( BC ) A.图乙中的F是力F1和F2合力的理论值, 下列说法中正确的是
F′是力F1和F2合力的实际测量值 B.图乙的F′是力F1和F2合力的理论值,F是力F1和 F2合力的实际测量值
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
【例1】 在做“互成角度的两个力的合成”实验时,橡 皮条的一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮条的 另一端拉到某一确定的O点,以下操作中错误的是( ACD ) A.同一次实验过程中,O点位置允许变动 B.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 C.实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大 量程,然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向, 把橡皮条另一端拉到O点 D.实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两弹簧秤之 间夹角必须取90°,以便于算出合力的大小
实验 验证力的平行四边形定则
【例2】 (2011·江苏卷,10)某同学用如图2-5 -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.
(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是 ( ). 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2-5-4中________是 正确的.(填“甲”或“乙”)
图 2-5-4
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选项是可以 的. (2)A (3)甲 实验中F3是竖直向下的. 答案 (1)BCD (2)A (3)甲 反思领悟 本题考查“验证力的平行四边形定 则”的实验,实验原理还是来源于课本,只是 改变了部分实验器材以及实验步骤,只要能深 刻理解实验原理,掌握处理此类实验的基本方 法,不难解答此题.
【例1】 某同学在做“互成角度的两个力的合成” 的实验时,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和方向, 如图2-5-1(a)所示.
图 2-5-1
(1)试在图2-5-1(a)中作出无实验误差情况下 F1和F2的合力图示,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,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
第2章_4实验:验证力的平行四边形定则
两个钉子A、B上,另一端与第
图2-4-3
(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 .
(5)记下测力计的读数F′和细绳方向,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 四边形法则求出的合力F,看它们的大小和方向是 否相同. (6)改变两测力计拉力的大小和方向,重做两次实 验,从实验中得出结论. 答案:(4)(3)(1)(2)(5)(6)
2.验证力的平行四边形定则实验方法的拓 展和迁移
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.
第二章
相互作用
4 实验:验证力的平行四边形定则
1.验证力的平行四边形定则实验的正确操作 在“验证力的平行四边形定则”的实验中,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,用图钉固定, 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.
实验验证力的平行四边形定则
4.实验步骤
(1)用图钉把白纸钉在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,使橡皮条伸
长到某一位置O,如图所示,记录
【答案】(1)BCD (2)A (3)甲
*1.用平木板、细绳套、橡皮条、测力计等做“验证 力的平行四边形定则”的实验,为了使实验能够顺 利进行,且尽量减小误差,你认为下列说法或做法 能够达到上述目的的是( AC )
A.用测力计拉细绳套时,拉力应沿弹簧的轴线, 且与水平木板平行
B.两细绳套必须等长
C.同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位 置
钩码质量 m/102 g
标尺刻度 x/10-2 m
0
1.00 2.00 3.00 4.00 5.00
15.00 18.94 22.82 26.78 30.66 34.60
(1)根据所测数据,在坐标纸上作出弹簧指针所指的 标尺刻度x与钩码质量m的关系曲线.
(2)根据所测得的数据和作出的x-m关系曲线可以求出, 这种规格弹簧的劲度系数为__________N/m.
(6)比较一下,力F′与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.
(7)改变两个力F1与F2的大小和夹角,再重复实验两次.
二、探究弹力和弹簧伸长的关系 1.实验目的
知道弹力与弹簧伸长的定量关系,学会利用列表法、图 象法、函数法处理实验数据.
2.实验原理
弹簧受力会发生形变,形变的大小与受到的外力有关, 沿弹簧的方向拉弹簧,当形变稳定时,弹簧产生的弹力 与使它发生形变的拉力在数值上是 相等的 ,用悬挂 法测量弹簧的弹力,运用的正是弹簧的弹力与挂在弹簧 下面的砝码的重力 相等 .弹簧的长度可用刻度尺 直接测出,伸长量可以由 拉长后的长度减去弹簧原
实验 探究力的平行四边形定则
实验验证力的平行四边形定则一、【实验目的】1.会使用弹簧测力计.2.验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则.二、【实验原理】1.等效法:使一个力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.平行四边形法: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′的大小和方向是否相同,若在误差允许的范围内相同,则验证了力的平行四边形定则.三、【实验器材】方木板、白纸、弹簧测力计、橡皮条、细绳套、三角板、刻度尺、图钉、铅笔四、【实验步骤】(1)安装好实验器材,用两个弹簧测力计分别勾住绳套,互成角度拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点达到某一位置O,如图所示,记下两弹簧的读数F1 F2,及两条细绳的方向。
(2)只用一只弹簧测力计,通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置O,读出并记录弹簧测力计的读数F′,同时记下细绳的方向.(3)按照相同的标度作出F1,F2及F~的图示,比较F与F′的差异。
(4)做完实验,整理仪器,有序退场。
.五、【实验数据处理】①作力的合成图,要使用刻度尺和圆规作图,将图画的适当的大一些、美观、准确,要严格按力的图示要求和几何作图法作出合力。
②由作平行四边形法得到的F和实际测量得到的F~不可能完全重合,一般大小和方向的偏差在10%以内(角度在5度以内),即可认为验证了平行四边形定则。
六、【实验注意事项】1、使用弹簧测力计前,要先观察指针是否指在零刻度处,否则要调零;再将两个弹簧测力计的挂钩钩在一起,向相反方向拉,如果两个示数相同可使用(另外本实验不需要量角器,按照拉力角度作图即可)2、试验中的两个细绳套不要太短,适当长度即可;两个拉力的夹角不宜太大或太小,在60-100之间为宜,拉力角度不需要垂直。
3、在同一实验中,使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同,每次一定要同时记下拉力的大小和对应的方向。
实验验证力的平行四边形法则
实验验证力的平行四边形法则力的平行四边形法则是力学中的基本原理之一,它描述了两个力矢量之和的结果用一个平行四边形来表示。
该法则可以通过进行实验来验证。
实验目的:验证力的平行四边形法则,即两个力的合力可以用一个平行四边形的对角线来表示。
实验设备:1.弹簧测力计2.动态力学实验平台3.直尺4.三角板实验步骤:1.将动态力学实验平台固定在桌面上。
2.将弹簧测力计固定在实验平台上的一个固定点上。
3.取一个动力学试验平台上的力点固定点作为第一个力的作用点。
4.通过改变第一个力的大小和方向,使用弹簧测力计测量第一个力的大小,并记录测量结果。
5.将第二个力的作用点固定在实验平台上与第一个力的作用点不同的位置上。
6.改变第二个力的大小和方向,并用弹簧测力计测量第二个力的大小,并记录测量结果。
7.记录第一个力和第二个力的大小和方向。
8.使用直尺在实验平台上的试验点上绘制第一个力的大小和方向的矢量。
9.使用直尺在实验平台上的试验点上绘制第二个力的大小和方向的矢量。
10.使用三角板测量第一个力和第二个力之间的夹角,并记录测量结果。
11.使用直尺在试验点上绘制两个力的合力矢量,并记录合力矢量的大小和方向。
12.使用直尺在试验点上绘制两个力的合力矢量,并记录合力矢量的大小和方向。
实验结果分析:1.根据实验记录的第一个力和第二个力的大小和方向,通过绘制矢量图可以得出两个力的大小和方向。
2.根据实验记录的第一个力和第二个力的夹角,可以计算出两个力的合力夹角。
3.根据实验记录的合力矢量的大小和方向,通过绘制矢量图可以得出合力的大小和方向。
实验结论:根据实验结果分析,我们可以得出以下结论:根据力的平行四边形法则,两个力的合力可以用一个平行四边形的对角线来表示,实验结果与该原理相吻合。
因此,我们可以验证力的平行四边形法则的正确性。
延伸实验:为了更加深入地理解和验证力的平行四边形法则,我们可以进行以下延伸实验:1.改变第一个力和第二个力的大小和方向,观察合力的大小和方向的变化。
实验:验证力的平行四边形定则 课件
3.两次测量拉力时,橡皮条的结点 O 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. 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.
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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. 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.
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. 六、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.
实验 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时的平行四边形定则. 二、实验原理 1.合力 F′的确定:一个力 F′的作用效果和两个力 F1、F2 的共同作用效果都是使橡皮条伸长到同一点,则 F′就是 F1、 F2 的合力. 2.合力理论值 F 的确定:根据平行四边形定则作出 F1、F2 的 合力 F 的图示.
(1)试在图甲中作出 F1 和 F2 的合力,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,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 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 (3)图乙所示是 A 和 B 两位同学在做以上实验时得到的结果,其 中________(选填“A”或“B”)比较符合实验事实.(力 F′是用一 只弹簧测力计拉时的示意图)
实验验证力的平行四边形定则PPT精品课件
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。
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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。
实验 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一、实验目的1.会用弹簧测力计和细线测出力的大小和方向..会用弹簧测力计和细线测出力的大小和方向.2.验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则..验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则.二、实验原理一个力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′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、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,则说明互成角度的两个力合成时遵循平行四边形定则三、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(几个)四、实验步骤1、把橡皮条的一端固定在板上的A点。
2、用两条细绳结在橡皮条的另一端,通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条,橡皮条伸长,使结点伸长到O点(如图2-1)点拨:经验得知两个分力F1、F2间夹角θ越大,用平行四边形作图得出的合力F的误差也越大,所以实验中不要把θ角取得太大,一般不大于90°为最佳。
橡皮条、细绳、测力计应在同一平面内,测力计的挂钩应避免与纸面磨擦。
3、用铅笔记下O点的位置,画下两条细绳的方向,并记下两个测力计的读数。
点拨:拉橡皮条的细线要长些,标记每条细线方向的方定是使视线通过细线垂直于纸面,在细线下面的纸上用铅笔点出两个定点的位置,并使这两个点的距离要尽量远些。
4、在纸上按比例作出两个力F1、F2的图示,用平行四边形定则求出合力F。
点拨:作图要用尖铅笔,图的比例要尽量大些,要用严格的几何方定作出平行四边形,图旁要画出表示力的比例线段,且注明每个力的大小和方向。
5、只用一个测力计,通过细绳把橡皮条上的结点拉到同样的位置O点,记下测力计的读数和细绳的方向,按同样的比例作出这个力F′的图示,比较F′与用平行四边形定则求得的合力F,比较合力大小是否相等,方向是否相同。
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[基本要求][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个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,作平行四边形,过O点画对角线即为合力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只用一个弹簧测力计的拉力F′的图示.[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;在允许的情况下,弹簧测力计的示数应尽量大一些,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:作图时要画准结点的位置和两个测力计的方向.两个分力F1、F2间的夹角越大,用平行四边形定则作出的合力F的误差ΔF就越大,所以实验时不要把F1、F2间的夹角取得太大;作图比例要恰当.[注意事项]1.在同一次实验中,使橡皮条拉长时,结点位置一定要相同.2.用两个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°~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,拉力的数值应尽量大些.4.细绳套应适当长一些,以便于确定力的方向.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.5.在同一次实验中,画力的图示时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.考向1 对实验操作的考查[典例1]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在水平放置的木板上,将橡皮条的一端固定在板上一点,两个细绳套系在橡皮条的另一端.用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套,互成角度地施加拉力,使橡皮条伸长,结点到达纸面上某一位置,如图所示.请将以下的实验操作和处理补充完整:(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,并作出相应的改进后再次进行实验.[解析] 使一个力F3的作用效果和两个力F1、F2的共同作用效果相同,都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到某点,则力F3就是这两个力F1、F2的合力.作出力F3的图示,再根据力的平行四边形定则作出力F1、F2的合力F的图示,比较F和F3的大小和方向是否相同,从而验证力的平行四边形定则.[答案] (3)沿此时细绳(套)的方向用铅笔描出几个点,用刻度尺把这些点连成直线(6)F和F3考向2 对数据处理的考查[典例2]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如图甲所示,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,直到弹簧秤示数为某一设定值时,将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2,记录弹簧秤的示数F,测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l).每次将弹簧秤示数改变0.50 N,测出所对应的l,部分数据如下表所示:甲乙F/N00.50 1.00 1.50 2.00 2.50l/cm l010.9712.0213.0013.9815.05③找出②中F=2.50 N时橡皮筋两端的位置,重新标记为O、O′,橡皮筋的拉力记为FOO′.④在秤钩上涂抹少许润滑油,将橡皮筋搭在秤钩上,如图乙所示.用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端,使秤钩的下端达到O点,将两笔尖的位置标记为A、B,橡皮筋OA段的拉力记为F OA,OB段的拉力记为F OB.完成下列作图和填空:(1)利用表中数据在图丙所示坐标纸上画出Fl图线,根据图线求得l0=cm.丙(2)测得OA=6.00 cm,OB=7.60 cm,则F OA的大小为N.(3)在图丁中根据给出的标度,作出F OA和F OB的合力F′的图示.丁(4)通过比较F′与的大小和方向,即可得出实验结论.[解析] (1)在坐标系中描点,用平滑的曲线(直线)将各点连接起来,不在直线上的点均匀分布在直线的两侧.如图甲所示,由图线可知与横轴的交点l0=10.0 cm.(2)橡皮筋的长度l =OA +OB =13.60 cm ,由图甲可得F =1.80 N ,所以F OA =F OB =F =1.80 N.(3)利用给出的标度作出F OA 和F OB 的图示,然后以F OA 和F OB 为邻边作平行四边形,对角线即为合力F ′,如图乙所示.(4)F OO ′的作用效果和F OA 、F OB 两个力的作用效果相同,F ′是F OA 、F OB 两个力的合力,所以只要比较F ′和F OO ′的大小和方向,即可得出实验结论.[答案] (1)见解析图甲 10.0(9.8~10.1均正确)(2)1.80(1.70~1.90均正确) (3)见解析图乙(4)F OO ′考向3 实验创新与改进以本实验为背景,以实验中操作的注意事项、误差来源设置条件,或通过改变实验条件、实验仪器设置题目.1.考查对实验原理的理解、实验方法的迁移.2.实验器材的改进(1)橡皮筋――→替代弹簧测力计(2)钩码――→替代弹簧测力计[典例3]有同学利用如图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F1、F2和F3,回答下列问题:(1)改变钩码个数,实验能完成的是(填正确答案标号).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(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是(填正确答案标号).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,你认为图示中(填“甲”或“乙”)是正确的.[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 三项是可以的.(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向.(3)F3的方向一定竖直向下,而F1和F2的合力方向由于测量误差可能偏离竖直方向,所以甲是正确的.[答案] (1)BCD (2)A (3)甲[典例4] 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.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.[解析] (1)弹簧测力计的最小刻度为0.2 N,所以A的读数为3.6 N.(2)根据三力平衡的特点可知,弹簧测力计A、B的拉力的合力与重物M的重力等值反向,故A项是必要的;弹簧测力计的零点误差影响各拉力的测量值,所以使用前需校零,B 项是必要的;只有拉线方向与木板平面平行,才能保证所研究的各力在同一平面内,C项也是必要的;实验中只需测出两拉力的大小和方向以及重物的重力即可验证平行四边形定则,而测力计A的拉力不同时O点的位置就不同,故没有必要使O点静止在同一位置,答案为D.(3)弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,说明拉弹簧测力计A的力大了,可行的解决方法有:①改变弹簧测力计B拉力的大小或方向:②减小重物M的质量(或将A更换成较大量程的弹簧测力计).[答案] (1)3.6 (2)D (3)①改变弹簧测力计B拉力的大小或方向;②减小重物M的质量(或将A更换成较大量程的弹簧测力计)。