验证力的平行四边形定则(课堂PPT)ppt课件

1、团队是指拥有共同目标，并且具有不同能力的一小群人有意识的协调行为或力的系统，这群人就如同人的五官一样，共同协作维持一个人的生存 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 团队是指拥有共同目标，并且具有不同能力的一小群人有意识的协调行为或力的系统，这群人就如同人的五官一样，共同协作维持一个人的生存 我们已经学习了许多物理量其中体积、质量、我们已经学习了许多物理量其中体积、质量、 时间、长度的运算所遵循的是代数的加减法则，为时间、长度的运算所遵循的是代数的加减法则，为 什么力的合成要遵循平行四边形定则呢什么力的合成要遵循平行四边形定则呢? ?这种运算法这种运算法 则是否正确呢则是否

2、正确呢? ? 团队是指拥有共同目标，并且具有不同能力的一小群人有意识的协调行为或力的系统，这群人就如同人的五官一样，共同协作维持一个人的生存 有同学提出以下猜想：有同学提出以下猜想： 1.1.合力的大小只在分力夹角为锐角时遵循平行四边合力的大小只在分力夹角为锐角时遵循平行四边 形法则。形法则。 2.2.夹角为直角时，用勾股定理计算，不遵循平行四夹角为直角时，用勾股定理计算，不遵循平行四 边形法则。边形法则。 同学们，你是怎样认为的呢？说说你的猜想。同学们，你是怎样认为的呢？说说你的猜想。 团队是指拥有共同目标，并且具有不同能力的一小群人有意识的协调行为或力的系统，这群人就如同人的五官一样，共同

3、协作维持一个人的生存 1 1. .掌握弹簧测力计的正确使用方法掌握弹簧测力计的正确使用方法。 2.2.根据实验的要求，会对给定的实验步骤排序、根据实验的要求，会对给定的实验步骤排序、 纠错。纠错。 3 3. .验证力的平行四边形定则，验证力的平行四边形定则，培养用作图法处理培养用作图法处理 问题的能力。问题的能力。 ( (重点重点) ) 团队是指拥有共同目标，并且具有不同能力的一小群人有意识的协调行为或力的系统，这群人就如同人的五官一样，共同协作维持一个人的生存 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 【实验目的实验目的】 团队是指拥有共同目标，并

4、且具有不同能力的一小群人有意识的协调行为或力的系统，这群人就如同人的五官一样，共同协作维持一个人的生存 方木板一块、白纸、弹簧测力计方木板一块、白纸、弹簧测力计( (两只两只) )、橡、橡 皮条、细绳套皮条、细绳套( (两个两个) )、三角板、刻度尺、图钉、三角板、刻度尺、图钉( (几个几个) )、细、细 芯铅笔芯铅笔. . 【实验器材实验器材】 团队是指拥有共同目标，并且具有不同能力的一小群人有意识的协调行为或力的系统，这群人就如同人的五官一样，共同协作维持一个人的生存 一个力一个力FF的作用效果和两个力的作用效果和两个力F F1 1、F F2 2的作用效果的作用效果 都是让同一条一端固定的

5、橡皮条伸长到同一点都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点, ,所所 以力以力FF就是这两个力就是这两个力F F1 1和和F F2 2的合力的合力, ,作出力作出力FF的的 图示图示. .再根据平行四边形定则作出力再根据平行四边形定则作出力F F1 1和和F F2 2的合力的合力F F 的图示的图示, ,比较比较F F和和FF的大小和方向是否相同的大小和方向是否相同, ,若相若相 同同, ,则说明互成角度两个力合成时遵循平行四边形则说明互成角度两个力合成时遵循平行四边形 定则定则. . 【实验原理实验原理】 团队是指拥有共同目标，并且具有不同能力的一小群人有意识的协调行为或力的系统，这群人就如

6、同人的五官一样，共同协作维持一个人的生存 (1)(1)在桌上平放一块方木板，在方木板上铺一张白在桌上平放一块方木板，在方木板上铺一张白 纸，用图钉把白纸钉在方木板上。纸，用图钉把白纸钉在方木板上。 【实验步骤实验步骤】 团队是指拥有共同目标，并且具有不同能力的一小群人有意识的协调行为或力的系统，这群人就如同人的五官一样，共同协作维持一个人的生存 (2)(2)用图钉把橡皮条的一端固定在板上的用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A A点，在点，在 橡皮条的另一端栓上两条细绳套。橡皮条的另一端栓上两条细绳套。 E A 注意：请设计好伸长结点的位置，以便作图。注意：请设计好伸长结点的位置，以便作图。 团队

7、是指拥有共同目标，并且具有不同能力的一小群人有意识的协调行为或力的系统，这群人就如同人的五官一样，共同协作维持一个人的生存 (3)(3)用两个弹簧测力计分别勾住绳套，互成角度地拉用两个弹簧测力计分别勾住绳套，互成角度地拉 橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O O。 (4)(4)用铅笔记下用铅笔记下O O点的位置和两条细绳的方向，读出两点的位置和两条细绳的方向，读出两 个弹簧测力计的示数。个弹簧测力计的示数。 F1 O F2 A E 示数示数 示数示数 团队是指拥有共同目标，并且具有不同能力的一小群人有意识的协调行为或力的系统，这群人就如同人的五官一样，

8、共同协作维持一个人的生存 (5)(5)用铅笔和刻度尺在白纸上从用铅笔和刻度尺在白纸上从O O点沿着两条细绳的方点沿着两条细绳的方 向画直线，按着一定的标度作出两个力向画直线，按着一定的标度作出两个力F F1 1和和F F2 2的图示。的图示。 用平行四边形定则求出合力。用平行四边形定则求出合力。 F1 F2 F o 团队是指拥有共同目标，并且具有不同能力的一小群人有意识的协调行为或力的系统，这群人就如同人的五官一样，共同协作维持一个人的生存 (6)(6)只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结 点拉到点拉到同样位置同样位置O O。读出示数，记下细绳的

9、方向，按。读出示数，记下细绳的方向，按 同一标度作出这个力同一标度作出这个力F F 的图示。 的图示。 O E F/ F1 F F2 F/ 团队是指拥有共同目标，并且具有不同能力的一小群人有意识的协调行为或力的系统，这群人就如同人的五官一样，共同协作维持一个人的生存 (7)(7)比较比较F F 与用平行四边形定则求得的合力 与用平行四边形定则求得的合力F F的大小和的大小和 方向，看它们是否相等。方向，看它们是否相等。 F1 F F/ o F F/ /是实验值，是实验值， F F是理论值是理论值 F2 团队是指拥有共同目标，并且具有不同能力的一小群人有意识的协调行为或力的系统，这群人就如同人的

10、五官一样，共同协作维持一个人的生存 在误差允许范围内，理论值和实验值大小相等方向相在误差允许范围内，理论值和实验值大小相等方向相 同。验证了平行四边形定则的正确性。同。验证了平行四边形定则的正确性。 团队是指拥有共同目标，并且具有不同能力的一小群人有意识的协调行为或力的系统，这群人就如同人的五官一样，共同协作维持一个人的生存 实验操作演示实验操作演示 团队是指拥有共同目标，并且具有不同能力的一小群人有意识的协调行为或力的系统，这群人就如同人的五官一样，共同协作维持一个人的生存 实验过程展示实验过程展示 团队是指拥有共同目标，并且具有不同能力的一小群人有意识的协调行为或力的系统，这群人就如同人的

11、五官一样，共同协作维持一个人的生存 力的合成图实例力的合成图实例 团队是指拥有共同目标，并且具有不同能力的一小群人有意识的协调行为或力的系统，这群人就如同人的五官一样，共同协作维持一个人的生存 1.1.用两个测力计拉橡皮条时用两个测力计拉橡皮条时, ,橡皮条、细绳和测力橡皮条、细绳和测力 计不在同一个平面内计不在同一个平面内, ,这样两个测力计的水平分力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的实际合力比由作图法得到的合力小. . 2.2.结点结点O O的位置和两个测力计的方向画得不准的位置和两个测力计的方向画得不准, ,造造 成作图的误差成作图的误差. . 【误差分析误差分

12、析】 团队是指拥有共同目标，并且具有不同能力的一小群人有意识的协调行为或力的系统，这群人就如同人的五官一样，共同协作维持一个人的生存 3.3.两个分力的起始夹角两个分力的起始夹角太大太大, ,如大于如大于120120, ,再重再重 做两次实验，为保证结点做两次实验，为保证结点O O位置不变位置不变( (即保证合力不即保证合力不 变变),),则则变化范围不大，因而测力计示数变化不显变化范围不大，因而测力计示数变化不显 著著, ,读数误差大读数误差大. . 4.4.作图比例不恰当造成作图误差作图比例不恰当造成作图误差. . 团队是指拥有共同目标，并且具有不同能力的一小群人有意识的协调行为或力的系统

13、，这群人就如同人的五官一样，共同协作维持一个人的生存 1.1.实验时由作图法得到的合力实验时由作图法得到的合力F F和单个弹簧测力和单个弹簧测力 计测量的实际合力计测量的实际合力FF忘记标注而造成错乱忘记标注而造成错乱, ,你如你如 何加以区分何加以区分? ? 提示提示: :由弹簧测力计测量合力时必须使橡皮筋伸由弹簧测力计测量合力时必须使橡皮筋伸 直直, ,所以与所以与AOAO共线的合力表示由单个测力计测量共线的合力表示由单个测力计测量 得到的实际合力得到的实际合力FF，不共线的合力表示由作图，不共线的合力表示由作图 法得到的合力法得到的合力F.F. 【交流与思考交流与思考】 团队是指拥有共同

14、目标，并且具有不同能力的一小群人有意识的协调行为或力的系统，这群人就如同人的五官一样，共同协作维持一个人的生存 2.2.如何设计实验探究两力合力随角度的变化规律？如何设计实验探究两力合力随角度的变化规律？ 如何观察合力的变化规律？如何观察合力的变化规律？ 提示：提示：保持两力的大小不变保持两力的大小不变, ,改变两力之间的夹改变两力之间的夹 角角, ,使两力的合力发生变化使两力的合力发生变化, ,可以通过观察结点的可以通过观察结点的 位置变化位置变化, ,判断合力大小的变化情况判断合力大小的变化情况, ,结点离固定结点离固定 点越远点越远, ,说明两力的合力越大说明两力的合力越大. . 团队是

15、指拥有共同目标，并且具有不同能力的一小群人有意识的协调行为或力的系统，这群人就如同人的五官一样，共同协作维持一个人的生存 3.3.每次实验都必须保证结点的位置保持不变每次实验都必须保证结点的位置保持不变, ,这体这体 现了怎样的物理思想方法？若两次橡皮条的伸长现了怎样的物理思想方法？若两次橡皮条的伸长 长度相同长度相同, ,能否验证平行四边形定则？能否验证平行四边形定则？ 提示提示: :每次实验保证结点位置保持不变每次实验保证结点位置保持不变, ,是为了使是为了使 合力的作用效果与两个分力共同作用的效果相同，合力的作用效果与两个分力共同作用的效果相同， 这是物理学中等效替代的思想方法这是物理学

16、中等效替代的思想方法. .由于力不仅有由于力不仅有 大小大小, ,还有方向，若两次橡皮条的伸长长度相同但还有方向，若两次橡皮条的伸长长度相同但 结点位置不同，说明两次效果不同结点位置不同，说明两次效果不同, ,不满足合力与不满足合力与 分力的关系分力的关系, ,不能验证平行四边形定则不能验证平行四边形定则. . 团队是指拥有共同目标，并且具有不同能力的一小群人有意识的协调行为或力的系统，这群人就如同人的五官一样，共同协作维持一个人的生存 【对点训练对点训练1 1】如图所示是甲、乙两位同学在如图所示是甲、乙两位同学在“验验 证力的平行四边形定则证力的平行四边形定则”的实验中所得到的实验结的实验中

17、所得到的实验结 果，若用果，若用F F表示两个分力表示两个分力F F1 1、F F2 2的合力，用的合力，用FF表示表示F F1 1 和和F F2 2的等效力，则可以判断的等效力，则可以判断_(_(选填选填“甲甲”或或 “乙乙”) )同学的实验结果是尊重事实的同学的实验结果是尊重事实的 团队是指拥有共同目标，并且具有不同能力的一小群人有意识的协调行为或力的系统，这群人就如同人的五官一样，共同协作维持一个人的生存 解析：解析：由题设可知，由题设可知，F F为为F F1 1和和F F2 2的合力，通过平行四边的合力，通过平行四边 形定则所得，而形定则所得，而FF是是F F1 1和和F F2 2的等

18、效力，即用一只弹簧的等效力，即用一只弹簧 测力计拉橡皮条时的拉力，显然测力计拉橡皮条时的拉力，显然FF的方向应在细线的的方向应在细线的 方向上，因甲同学方向上，因甲同学FF的方向与细绳在同一直线上，故的方向与细绳在同一直线上，故 甲同学是尊重事实的甲同学是尊重事实的 答案：答案：甲甲 本题解答的重点在本题解答的重点在FF的方向的确定上两位同学的实的方向的确定上两位同学的实 验结果都有误差，这是正常的，但乙同学很明显在验结果都有误差，这是正常的，但乙同学很明显在FF 的方向的确定上违背了实验的要求，作图是错误的的方向的确定上违背了实验的要求，作图是错误的 团队是指拥有共同目标，并且具有不同能力的

19、一小群人有意识的协调行为或力的系统，这群人就如同人的五官一样，共同协作维持一个人的生存 【对点训练对点训练2 2】 (2015(2015安徽高考安徽高考) )在在“验证力的平行四验证力的平行四 边形定则边形定则”实验中实验中, ,某同学用图钉把白纸固定在水平放某同学用图钉把白纸固定在水平放 置的木板上置的木板上, ,将橡皮条的一端固定在板上一点将橡皮条的一端固定在板上一点, ,两个细两个细 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 住两个细绳套住两个细绳套, ,互成角度地施加拉力互成角度地施加拉力, ,使橡皮条伸长使橡皮条伸长, ,结结 点到

20、达纸面上某一位置点到达纸面上某一位置, ,如图所示。请将以下的实验操如图所示。请将以下的实验操 作和处理补充完整：作和处理补充完整： 用铅笔描下结点位置用铅笔描下结点位置, ,记为记为O;O; 记录两个弹簧测力计的示数记录两个弹簧测力计的示数F F1 1和和F F2 2, , 沿每条细绳沿每条细绳( (套套) )的方向用铅笔分别描的方向用铅笔分别描 出几个点出几个点, ,用刻度尺把相应的点连成线用刻度尺把相应的点连成线; ; 团队是指拥有共同目标，并且具有不同能力的一小群人有意识的协调行为或力的系统，这群人就如同人的五官一样，共同协作维持一个人的生存 只用一个弹簧测力计只用一个弹簧测力计,通过

21、细绳套把橡皮条的结点仍通过细绳套把橡皮条的结点仍 拉到位置拉到位置O O,记录测力计的示数记录测力计的示数F F3 3,; 按照力的图示要求按照力的图示要求,作出拉力作出拉力F F1 1 、F F2 2 、F F3 3; 根据力的平行四边形定则作出根据力的平行四边形定则作出F F1 1和和F F2 2的合力的合力F F; 比较比较的一致程度的一致程度,若有较大差异若有较大差异,对其原对其原 因进行分析因进行分析,并作出相应的改进后再次进行实验。并作出相应的改进后再次进行实验。 【解析解析】用一个弹簧测力计把橡皮条的结点拉到位用一个弹簧测力计把橡皮条的结点拉到位 置置O O后后, ,除了记录测力

22、计的示数除了记录测力计的示数F F3 3的大小外的大小外, ,还要记录还要记录 拉力拉力F F3 3的方向的方向, ,作出作出F F3 3的图示的图示, ,与与F F1 1、F F2 2的合力的合力F F比较比较 即可验证。即可验证。 答案：答案：沿此时细绳沿此时细绳( (套套) )的方向用铅笔描出几个点的方向用铅笔描出几个点, , 用刻度尺把这些点连成直线用刻度尺把这些点连成直线 F F和和F F3 3 团队是指拥有共同目标，并且具有不同能力的一小群人有意识的协调行为或力的系统，这群人就如同人的五官一样，共同协作维持一个人的生存 1.1.合力与分力的概念：合力与分力的概念： 一个力一个力FF

23、的作用效果和两个力的作用效果和两个力F F1 1、F F2 2的作用效果的作用效果 都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点, ,所所 以力以力FF就是这两个力就是这两个力F F1 1和和F F2 2的合力。的合力。 2.2.力的合成：力的合成： 作出力作出力FF的图示，再根据平行四边形定则作出力的图示，再根据平行四边形定则作出力F F1 1 和和F F2 2 的合力的合力F F的图示的图示, ,比较比较F F和和FF的大小和方向是否的大小和方向是否 相同相同, ,若相同若相同, ,则说明互成角度两个力合成时遵循平则说明互成角度两个力合成时遵循平 行四边

24、形定则。行四边形定则。 团队是指拥有共同目标，并且具有不同能力的一小群人有意识的协调行为或力的系统，这群人就如同人的五官一样，共同协作维持一个人的生存 1. 1. ( (多选）多选）在做验证力的平行四边形定则的实验时，在做验证力的平行四边形定则的实验时， 先用两个弹簧测力计拉橡皮条，再用一个弹簧测力计先用两个弹簧测力计拉橡皮条，再用一个弹簧测力计 拉橡皮条，两次须使橡皮条的结点达到同一位置，这拉橡皮条，两次须使橡皮条的结点达到同一位置，这 样做是为了样做是为了( () ) A.A.便于测量力的大小便于测量力的大小 B.B.使两个分力和它的合力产生相同的效果使两个分力和它的合力产生相同的效果 C

25、.C.使两个分力和它的合力有相同的作用点使两个分力和它的合力有相同的作用点 D.D.便于画出分力与合力的方向便于画出分力与合力的方向 BCBC 团队是指拥有共同目标，并且具有不同能力的一小群人有意识的协调行为或力的系统，这群人就如同人的五官一样，共同协作维持一个人的生存 2.(1)2.(1)在做在做“验证力的平行四边形定则验证力的平行四边形定则”的实验时，的实验时， 需要的器材有：方木板、白纸、细绳套两个、三角需要的器材有：方木板、白纸、细绳套两个、三角 板、刻度尺、图钉几个，还需要板、刻度尺、图钉几个，还需要_ _ (2)(2)在做上述实验时，在水平放置的木板上垫上一张在做上述实验时，在水平

26、放置的木板上垫上一张 白纸，把橡皮条的一端固定在板上，另一端结两个白纸，把橡皮条的一端固定在板上，另一端结两个 细绳套，通过细绳用两个互成角度的弹簧测力计拉细绳套，通过细绳用两个互成角度的弹簧测力计拉 橡皮条，使结点移到某一位置橡皮条，使结点移到某一位置O O，此时需记下：，此时需记下： _;_;_;_;_ _._. 然后用一个弹簧测力计把橡皮条拉长，使结点到达然后用一个弹簧测力计把橡皮条拉长，使结点到达 ， 再记下再记下 _._. 铅笔一支铅笔一支 弹簧测力计两个、橡皮条一根弹簧测力计两个、橡皮条一根 弹簧测力计读数弹簧测力计读数 同一位置同一位置O O点点 弹簧测力计读数弹簧测力计读数 O

27、 O点位置点位置 细绳所指方向细绳所指方向 团队是指拥有共同目标，并且具有不同能力的一小群人有意识的协调行为或力的系统，这群人就如同人的五官一样，共同协作维持一个人的生存 3.3.某同学在家中尝试验证力的平行四边形定则，某同学在家中尝试验证力的平行四边形定则， 他找到三条相同的橡皮筋他找到三条相同的橡皮筋( (遵循胡克定律遵循胡克定律) ) 和若干小重物，以及刻度尺、和若干小重物，以及刻度尺、 三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子， 设计了如下实验：将两条橡皮筋的设计了如下实验：将两条橡皮筋的 一端分别挂在墙上的两个钉子一端分别挂在墙上的两个钉子A A、B B 上，另

28、一端与第二条橡皮筋连接，结点为上，另一端与第二条橡皮筋连接，结点为O O，将，将 第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物. . 团队是指拥有共同目标，并且具有不同能力的一小群人有意识的协调行为或力的系统，这群人就如同人的五官一样，共同协作维持一个人的生存 (1)(1)为完成实验，下述操作中必需的是为完成实验，下述操作中必需的是_._. a.a.测量细绳的长度测量细绳的长度 b.b.测量橡皮筋的原长测量橡皮筋的原长 c.c.测量悬挂重物后橡皮筋的长度测量悬挂重物后橡皮筋的长度 d.d.记录悬挂重物后结点记录悬挂重物后结点O O的位置的位置 (2)(2)钉子位置固

29、定，欲利用现有器材，改变条件钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件 再次验证，可采用的方法是再次验证，可采用的方法是 _._. bcd 可改变的条件只能是所悬挂的重物的质量可改变的条件只能是所悬挂的重物的质量. . 团队是指拥有共同目标，并且具有不同能力的一小群人有意识的协调行为或力的系统，这群人就如同人的五官一样，共同协作维持一个人的生存 4.4.在在“验证力的平行四边形验证力的平行四边形 定则定则”的实验中，两只弹簧的实验中，两只弹簧 测力计的拉力测力计的拉力F F1 1和和F F2 2已于右已于右 图中作出了它们的图示，图中作出了它们的图示，O O 点是橡皮条的一个端点，图点是橡皮条的一

30、个端点，图 中每格的长度代表中每格的长度代表1 N.1 N. (1)(1)用作图法作出合力用作图法作出合力F F的图示的图示. . (2)(2)合力合力F F的大小是的大小是_N.(_N.(可用根号表示可用根号表示) ) 13 团队是指拥有共同目标，并且具有不同能力的一小群人有意识的协调行为或力的系统，这群人就如同人的五官一样，共同协作维持一个人的生存 5.(20175.(2017全国卷全国卷III)III)某探究小组做某探究小组做“验证力的平行四边形定则验证力的平行四边形定则” 实验实验, ,将画有坐标轴将画有坐标轴( (横轴为横轴为x x轴轴, ,纵轴为纵轴为y y轴轴, ,最小刻度表示最小刻度表示 1 mm)1 mm)的纸贴在桌面上的纸贴在桌面上, ,如图如图(a)(a)所示。将橡皮筋的一端所示。将橡皮筋的一端Q Q固