《金新學案》高考物理一輪 第2章 第四講 實驗三：驗證力的平行四邊形定則課件 新人教必修1

第四講實驗三：驗證力的平行四邊形定則

驗證互成角度的兩個力合成時的平行四邊形定則．如果使F1、F2的共同作用效果與另一個力F′的作用效果相同(橡皮條在某一方向伸長一定的長度)，那么根據(jù)F1、F2用平行四邊形定則求出的合力F，應與F′在實驗誤差允許范圍內(nèi)大小相等、方向相同．方木板一塊、白紙、彈簧測力計(兩只)、橡皮條、細繩套(兩個)、三角板、刻度尺、圖釘(幾個)、細芯鉛筆．一、實驗步驟1．用圖釘把白紙釘在水平桌面上的方木板上．并用圖釘把橡皮條的一端固定在A點，橡皮條的另一端拴上兩個細繩套．2．用兩只彈簧測力計分別鉤住細繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長到某一位置O，如右圖所示，記錄兩彈簧測力計的讀數(shù)，用鉛筆描下O點的位置及此時兩細繩套的方向．3．只用一只彈簧測力計通過細繩套把橡皮條的結(jié)點拉到同樣的位置O，記下彈簧測力計的讀數(shù)和細繩套的方向．二、數(shù)據(jù)處理4．用鉛筆和刻度尺從結(jié)點O沿兩條細繩方向畫直線，按選定的標度作出這兩只彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示，并以F1和F2為鄰邊用刻度尺作平行四邊形，過O點畫平行四邊形的對角線，此對角線即為合力F的圖示．5．用刻度尺從O點按同樣的標度沿記錄的方向作出這只彈簧測力計的拉力F′的圖示．6．比較F與F′是否完全重合或幾乎完全重合，從而驗證平行四邊形定則．1．彈簧測力計的選取方法將兩只彈簧測力計調(diào)零后互鉤水平對拉，若兩只彈簧在對拉過程中，讀數(shù)相同，則可選；若讀數(shù)不同，應另選，直至相同為止．2．在同一次實驗中，使橡皮條拉長時結(jié)點O的位置一定要相同．3．不要用老化的橡皮條，檢查方法是用一個彈簧測力計拉橡皮條，要反復做幾次，使橡皮條拉到相同的長度看彈簧測力計讀數(shù)有無變化．4．用兩個彈簧測力計勾住細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60°到100°之間為宜．1．讀數(shù)誤差減小讀數(shù)誤差的方法：選擇相同的彈簧測力計并調(diào)整好零刻度；彈簧測力計數(shù)據(jù)在允許的情況下，盡量大一些，讀數(shù)時眼睛一定要正視，要按有效數(shù)字正確讀數(shù)和記錄．2．作圖誤差減小作圖誤差的方法：作圖時兩力的對邊一定平行．兩個分力F1、F2間的夾角越大，用平行四邊形作出的合力F的誤差ΔF就越大，所以實驗中不要把F1、F2間的夾角取得太大． 某同學在家中嘗試驗證平行四邊形定則，他找到三條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細繩、白紙、釘子，設(shè)計了如下實驗：如右圖所示，將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個釘子A、B上，另一端與第三條橡皮筋連接，結(jié)點為O，將第三條橡皮筋的另一端通過細繩掛一重物．(1)為完成實驗，下述操作中必需的是________．a(chǎn)．測量細繩的長度b．測量橡皮筋的原長c．測量懸掛重物后橡皮筋的長度d．記錄懸掛重物后結(jié)點O的位置(2)釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次驗證，可采用的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.解析：：(1)必需需測量量橡皮皮筋的的原長長和懸懸掛重重物后后橡皮皮筋的的長度度，這這樣才才能確確定橡橡皮筋筋的伸伸長量量，確確定各各力的的大小小，還還需記記錄懸懸掛重重物后后結(jié)點點O的位置置，同同時記記下三三條橡橡皮筋筋所在在的方方向，，以便便確定定各拉拉力的的方向向，根根據(jù)平平行四四邊形形定則則作出出合力力的圖圖示．．因此此，必必需的的操作作是b、c、d.(2)改改變條件件再次驗驗證可采采用更換換不同的的小重物物的方法法．答案：(1)bcd(2)更換不不同的小小重物某同學做做“驗證力的的平行四四邊形定定則”的實驗時時，主要要步驟是是：A．在桌桌上放一一塊方木木板，在在方木板板上鋪一一張白紙紙，用圖圖釘把白白紙釘在在方木板板上B．用圖圖釘把橡橡皮條的的一端固固定在板板上的A點，在橡橡皮條的的另一端端拴上兩兩條細繩繩，細繩繩的另一一端系著著繩套C．用兩兩個彈簧簧測力計計分別鉤鉤住繩套套，互成成角度地地拉橡皮皮條，使使橡皮條條伸長，，結(jié)點到到達某一一位置O.記錄下下O點的位置置，讀出出兩個彈彈簧測力力計的示示數(shù)D．按選選好的標標度，用用鉛筆和和刻度尺尺作出兩兩只彈簧簧測力計計的拉力力F1和F2的圖示，，并用平平行四邊邊形定則則作出合合力FE．只用用一只彈彈簧測力力計，通通過細繩繩套拉橡橡皮條使使其伸長長，讀出出彈簧測測力計的的示數(shù)，，記下細細繩的方方向，按按同一標標度作出出這個力力F′的圖示F．比較較F′和F的大小和和方向，，看它們們是否相相同，得得出結(jié)論論上述步驟驟中：(1)有有重要遺遺漏的步步驟的序序號是________和________；(2)遺遺漏的內(nèi)內(nèi)容分別別是______________________________和_______________________________________________．．解析：(1)根據(jù)據(jù)“驗證力的平平行四邊形形定則”實驗的操作作規(guī)程可知知，有重要要遺漏的步步驟的序號號是C、E.(2)在C中未未記下兩條條細繩的方方向，