《湖南省临湘一中2012届高中物理一轮复习 第2章 第5讲 实验三：验证力的平行四边形定则学案 新人教版必修1.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《湖南省临湘一中2012届高中物理一轮复习 第2章 第5讲 实验三：验证力的平行四边形定则学案 新人教版必修1.doc（4页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第五讲 实验三：验证力的平行四边形定则实验目的：验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则 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_，所以F就是这两个力F1和F2的_，作出力F的图示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_是否相同；若相同，则说明互成角度的两个力合成时遵循_ 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，_ _，图钉（几个）一、实验步骤1在水平桌面上平放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸固定在方木板上 2用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，用两条细绳套结在橡皮条的
2、另一端 图2-5-13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2-5-1所示） 4用铅笔描下结点O的位置和两条细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数在白纸上按比例作出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椐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
3、次的F与F 是否在实验误差允许的范围内相等 二、操作技巧和注意事项1正确使用弹簧测力计：（1）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，若两只弹簧测力计在对拉的过程中，读数相等，则可选；若读数不同，应另换；（2）弹簧测力计不能在超出它的测量范围的情况下使用；（3）使用前要检查指针是否指在零刻度线上，否则应校正调零；（4）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；（5）读数时应正对、平视刻度 2实验注意事项：（1）同一次实验中，橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变；（2）用弹簧测力计测拉力时，应使拉力沿弹簧测力计的轴线方向，橡皮条、弹簧测力计和细绳
4、套应位于与纸面平行的同一平面内 （3）细绳套应适当长一些，便于确定力的方向；（4）在同一次实验中，画力的图示所选定的标度要相同，并且要适当选取标度，使所做力的图示稍大些 三、误差分析1本实验误差的主要来源除弹簧测力计本身的误差外，还出现读数误差、作图误差，因此读数时眼睛一定要正视，要按有效数字正确读数和记录，两力的对边一定要平行；2两个分力F1和F2的夹角越大，用平行四边形作图得出的合力F的误差也越大，所以实验中不要把取得太大虽然如此，实验必有误差，我们要尽量规范操作减小误差，千万不要硬凑数据而使实验毫无误差而失去实验的意义 【例题1】在验证力的平行四边形定则实验中，某同学写下了以下实验步骤，
5、根据你做这一实验的经验，认为这个同学有哪些重要的疏漏和错误：A用图钉把白纸固定在水平方木板上 B用图钉把橡皮条一端固定在白纸的A点C用两条细绳结在橡皮条的另一端，通过两条细绳用两个弹簧测力计互成角度地将结点拉到某位置O，记下两弹簧测力计的读数F1、F2 D用刻度尺选定标度，画出F1、F2的图示 E用一个弹簧秤通过细绳将结点拉到一定位置，将弹簧秤的读数F按相同的标度图示出来 F连接F、F1、F2的末端，看误差范围内是否形成一个平行四边形 疏漏： 错误： F2F1o乙FFF2F1o甲FF图2-5-2解析：F中也可以“由平行四边形法则画出F1和F2以及合力F与F比较” 答案： 漏：C中漏“同时记下F
6、1和F2方向”；错误：E中“用一个弹簧秤通过细绳将结点拉到同样位置O” 【变式训练1】在做验证力的平行四边形定则实验中：（1）如图2-5-2所示是甲、乙两位同学得到的实验结果，其中 比较符合实验事实 （2）在本图中符号规定：F1、F2为两个弹簧测力计拉力，F为F1、F2通过平行四边形规则所得合力；F为F1、F2的等效力，即用一只弹簧测力计时的拉力 在比较符合实验事实的那个同学的实验中，若F是准确的，而误差较大的原因是（ ）AF1的方向比真实方向偏左BF2的大小比真实值偏小且方向比真实值偏左CF2的大小比真实值偏大且方向比真实值偏右D作图时两虚线不分别与F1和F2平行考 能 训 练A 基础达标1
7、在验证力的平行四边形定则实验中，除了方木板、白纸、图钉、三角板、刻度尺、铅笔、橡皮条，还需要的器材有 2在验证力的平行四边形定则实验中，所说的“合力与两个分力的效果相同”是指下列说法中的（ ）A每次将橡皮条端点拉到相同的位置 B每次将橡皮条拉到相同的长度C每次将橡皮条在同一方向上拉直 D使弹簧测力计每次示数相同3用弹簧测力计测量力的时候，下列使用的方法中最准确的是（ ）A直接用弹簧测力计钩住橡皮条一端进行测量读数AO图2-5-3B先用标准砝码检查示数正确后，再进行测量读数C测量前检查弹簧测力计指针正指零刻度，再用标准砝码示数正确后，再进行测量读数D若测量前观察弹簧测力计零点误差指在0.1N，测
8、量时可以忽略此误差4完成验证力的平行四边形定则实验步骤如下，请将正确的排列顺序写在横线上 A只用一个弹簧测力计，通过细绳把橡皮条的节点拉到同样位置O，记下弹簧测力计的读数F和细绳方向OC，按同样比例作出力F的图示B做F1和F2的合力F，比较F和FC记下两弹簧测力计的读数F1、F2，以及两绳的方向OA、OBD把橡皮条的一端固定在板上的P点，将两个细绳套系在橡皮条的另一端E从O点沿两绳的方向按比例作两分力F1、F2的图示F用两个弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮伸长，节点到达某一位置O5在验证力的平行四边形定则实验中，采用下列哪些方法可以减小实验误差（ ）A两个分力F1和F2的夹
9、角要尽量大些B两个分力F1和F2的大小要尽量大些C拉橡皮条的绳套要稍长一些D实验中弹簧测力计必须与木板平行，读数视线要正对弹簧测力计的示数E实验前，先把所用的两个弹簧测力计的钩子互相钩住平放在桌子上向相反的方向拉动检查读数是否相同6用弹簧测力计测量力的时候，由于弹簧上的拉杆与限位孔之间的摩擦，则测量结果将偏 （大，小） 7将橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为01N的弹簧测力计 沿着两个不同的方向拉弹簧测力计当橡皮筋的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图所示 这时弹簧测力计的读数可从图2-5-3中读出 （l）由图可读得两个相互垂直的拉力的大
10、小分别为 N和 N （只须读到01N）F1O图2-5-4F2baO（2）在本题的虚线方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力 8如图2-5-4所示，在用弹簧测力计b从图示位置开始沿顺时针方向缓慢转动的过程中，保持节点O的位置不变，保持弹簧测力计a的拉力方向不变 那么，在此过程中关于弹簧测力计a和b的示数F1、F2的变化，正确的是 （ ）AF1增大，F2减小BF1减小，F2增大CF1减小，F2先增大后减小DF1减小，F2先减小后增大B.能力提升图2-5-5DBAOOE9在验证力的平行四边形定则实验中，如图2-5-5用A、B两个弹簧测力计拉橡皮条的D端（O点固定），当D端达到E处时（ + ）
11、= 90o，然后保持A的读数不变，当角由图中所示值逐渐变小时，要使D端仍在E处，可采用的方法是（ ）A增大测力计B的读数，减小角B减小测力计B的读数，减小角C减小测力计B的读数，增大角D增大测力计B的读数，增大角固定点橡皮条图2-5-610.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）。实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度的拉橡皮条。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）
12、图2-5-711.某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小事物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉字，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第二条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细胞挂一重物。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测量悬挂重物后像皮筋的长度 d记录悬挂重物后结点O的位置钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次实验证，可采用的方法是 12.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
13、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，使它与细线的结点达到某一位置O点,在白纸上记下O点和两弹簧测力计的读数F1和F2.（2）在纸上根据F1和F2的大小，应用平行四边形定则作图求出合F.OOF1F2FF1F2F甲乙图2-5-8FF（3）只用一只弹簧测力计通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与用两只弹簧测力计同时拉时相同，记下此时弹簧测力计的读数及其方向.以上三个步骤中均有错误或疏漏：（1）中是 .（2）中是 .（3）中是 .下图是两个同学做“互成角度的两个力的合成”实验时得到的结果。他们得到使橡皮筋的结点拉到O点时所需的两个力F1、F2及一个力时的F，并用平行四边形定则画出了等效力F，如图所示。判断两人处理实验结果正确的是 。4用心 爱心 专心