高考物理一轮复习 2.3.6《实验：验证力的平行四边形定则》课件

欢迎进入物理课堂 第三单元实验与探究第6课时实验 验证力的平行四边形定则 必修1第二章研究物体间的相互作用 基础回顾 考点实验原理 1 当两个力共同作用使橡皮条伸长到 一个力作用也使橡皮条伸长到 这一个力就是前两个力的合力 2 借助刻度尺对两个力作力的 借助刻度尺和 作出这两个力的合力的 其对角线与单独作用的一个力进行比较 从而判断作图的合力与单独作用的力是否相一致 答案 1 结点O结点O2 图示三角板图示 要点深化 1 明确实验目的 1 理解力的合成与分解 2 验证力的平行四边形定则 3 理解合力与分力的关系 2 明确实验原理实验是要用互成角度的两个力与另一个力产生相同的效果 即 使橡皮条在某一方向伸长一定的长度 按其用平行四边形定则求出的合力与另一个单独的力比较是否在实验误差允许范围内相等 如果相等 就验证了力的合成的平行四边形定则 3 明确实验器材需要的器材见下列表格 打 表示选用的 4 掌握实验步骤与收集数据 分析与确定结论 1 如右图所示 把方木板平放在桌面上 用图钉把白纸钉在方木板上 再用图钉把橡皮条的一端固定在 A点 在橡皮条的另一端拴上两条细绳套 2 用两个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的方向 同时记录两弹簧秤的示数 3 用铅笔和直尺从力的作用点 位置O 沿着两条细绳的方向画直线 按选定的标度作出两个力的图示 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 作出合力F的图示 4 只用一个弹簧秤 通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样位置O 记下弹簧秤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弹簧秤的拉力F 的图示 5 改变两个力F1 F2的大小和夹角 再重复做两次实验 表1 6 根据表1的数据 通过比较力F 与F的大小和方向 得出结论 在误差允许的范围内 F和F 的大小相等 方向相同 5 注意事项 1 使用弹簧秤的注意事项 被测力不能超过弹簧秤的量程 测量前要注意检查弹簧秤是否需要调零 方法是将弹簧秤竖直挂起来 如其指针不指零位 就需要调零 一般是通过移动指针调零 被测力的方向要与弹簧秤轴线方向一致 读数时应正对平视 测量时 除读出弹簧秤上最小刻度所表示的数值外 还要估计一位 一次测量时间不宜过长 以免弹性疲乏 损坏弹簧秤 2 验证力的平行四边形定则 实验中的注意事项 同一实验中的两只弹簧秤的选取方法是 将两只弹簧秤钩好后对拉 若两只弹簧秤在拉的过程中 读数相同 则可选 若不同 应另换 直到相同为止 使用时弹簧秤应与板面平行 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 弹簧秤与被拉的细绳套要求在一直线上 且与板面平行 拉动时弹簧与外壳要避免摩擦 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出合力 在同一次实验中 橡皮条拉长的结点O的位置一定要相同 由作图法得到的F和实际测量得到的F 不可能完全符合 但在误差允许的范围内可以认为F和F 符合即可 6 误差来源分析本实验误差的主要来源除弹簧秤本身的误差外 还出现读数误差 因此读数据时眼睛一定要正视 要按有效数字正确读数和记录 两力的对边一定要平行 两个分力F1和F2间的夹角 越大 用平行四边形作图得出的合力F的误差 F也越大 所以实验中不要把 取得太大 本实验允许的误差范围是 力的大小 F 5 F F和F 的夹角 7 对于 F 0 0和 F 5 F 7 的情况都要分析原因 做验证力的平行四边形定则的实验时 主要进行的步骤是 A 把木板平放在桌面上 再用图钉把白纸钉在木板上 B 只用一只弹簧秤通过细绳套把橡皮条拉到O点 记下弹簧秤的读数和细绳的方向 按选定的标度作出力F 的图示 C 记下两弹簧秤的读数 描下橡皮条和两个细绳的方向 D 比较F 和F的大小和方向是否相同 题型一验证力的平行四边形定则实验步骤的考查 E 用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点 另一端拴上两个细绳套 F 用两个弹簧秤分别钩住细绳套 互成角度地拉橡皮条 使结点到达某一位置O G 在白纸上按选定的标度作出两个力F1和F2的图示 并以F1和F2的邻边利用三角板和刻度尺作平行四边形 过O点作其对角线 作出合力F的图示 H 改变两弹簧秤的夹角 重复做几组实验 得出结论 上述步骤中 其正确的完成顺序按序号排列应为 点评 本实验许多知识同学们都要在亲手实验的基础上通过记忆进行学习的 没有什么特别的捷径 答案 AEFCGBDH 题型训练 1 验证力的平行四边形定则 实验中 如果手边只有一只弹簧秤 则可采取如下实验 在水平放置的木板上固定一张白纸 把橡皮条的一端固定在A点 另一端拴两条细绳 一位同学用一只手和这只弹簧秤分别钩住细绳套 互成角度地拉橡皮条 使结点到达某一位置O 另一位同学记下手和弹簧秤的方向 并读出弹簧秤的示数F1 另一位同学读出弹簧秤的示数F2 在白纸上按选定的标度作出两个力F1和F2的图示 并以F1和F2为邻边 用三角板和刻度尺作平行四边形 过O点作其对角线 作出合力F的图示 记下弹簧秤的读数和细绳的方向 作出力F 的图示 比较F 和F的大小和方向是否相同 确定结论 请把必须做的实验步骤补充完整 答案 转换手和弹簧秤所在位置拉橡皮条 使结点仍到达某一位置O 只用该弹簧秤通过细绳套把橡皮条仍然拉到O点 按选定的标度 验证力的平行四边形定则 实验 1 某同学的实验操作如下 请完成相关内容 在桌面上放一块方木板 在木板上铺一张白纸 把橡皮条一端固定在木板上的A点 把两条细绳系在橡皮条的另一端 通过细绳用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条 橡皮条伸长 使结点到达某一位置O 记下两个弹簧测力计的读数及结点O的位置 描下两条细绳的方向 在纸上按比例作出F1和F2的图示 用平行四边形法则求出合力F 题型二数据处理与误差分析 比较F 和F 可以看出它们在实验误差范围内是相等的 2 某同学的实验记录如图 a 所示 用如图 b 的线段长度表示1N力的大小 作出力F1 F2 F 的图示 用作图的方法求出F1 F2的合力F 答案 1 只用一个弹簧测力计 通过细绳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 按同样比例做出这个力F 的图示 改变两个力的大小 重做几次 2 如右图所示 作图要求 一定要统一标度 一定要用刻度尺作图 刻度要尽可能准确 求F1 F2的合力时一定要用平行四边形定则作图 题型训练 2 验证力的平行四边形定则 的实验情况如图甲所示 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为细绳套 图乙是在白纸上根据实验结果画出的图 答案 1 F 2 相同位置保证前后两次拉橡皮条时的效果相同 1 图乙中的F与F 两力中 方向一定沿AO方向的是 2 在本实验中 两次拉橡皮条时 都需要将橡皮条的结点拉到 这样做的目的是 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全