第4讲试验二探究力的平行四边形定则

1、第4讲实验二探究力的平行四边形定则第一课时验证力的律城的平行四边形定则实验弛K云解尊姓普代恵维方眩在勒理学両应用冥验歩卜盍曲倍砰J互成甜度的两帯力与一个力产生相同的妣采，看它耐用平和阿边形 f兰樹泉爲门定则求出俯合力与逑一个力是丢&宾验谟垄允许也囤内相等Q用图钉把一张门纸钉在水平京面匕的木板上木板、口纸、图钉君干，橡皮乘、细堰、禅笛秤两个、 三曲板、超度尺用两个弹竇秤分别钩件趟个细绳套互戒角度地拉橡皮条.便橡 皮条忡辰，结点到达某一位医O 用错笔描F结点。的位置和两条细翅奁询方何并记录弹费押的 读数、利用刻度尺颍三角様根据*行叫边形定则況出合力F貝闻一个禅贺秤.通过细绳査把樓皮糸的皓点

2、拉到打師血相間的 位矍6记F弾贷肆的迤数F利细蝇的去向比较F与用平行四边形定姻求得的合力F,柱实验谋忑允许的范 国内足停相零误差分析 本实验的误差除弹簧测力计本身的误差外，还主要来源于以下两个方面:i 读数误差：减小读数误差的方法：弹簧测力计数据在允许的情况下，尽量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：作图时两力的对边一定要平行，两个分力F1、F2间的夹角越大，用平行四边形作出的合力 F的误差 F就越 _，所以实验中不要把 F1、F2间的夹角 取得太,注意事项：1. 位置不变：在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要2. 角度合适：用两个弹

3、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，也不宜太，以60°120°之间为宜.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 一些.(2) 细绳套应适当 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 的图示稍一些.Q2 > 实验热点聚焦孝向預測詡点康焦热点对实验原理及实验过程的考查【典例1】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，先用一个弹簧秤拉橡皮条的另一端到某一点并记下该点的位置；再将橡皮条的另一端系两根细绳，细绳的另一端都有绳套，用两个

4、弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条.（i）（多选）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D. 在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等E. 在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置其中正确的是 （填入相应的字母）. 验证力的平行四边形定则 ”的实验情况如图2-4- 1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，0B和0C为细绳.图乙是在白纸 上根据实验结果画出的力的示意图. 图乙中的F与F两力中，方向一定沿AO方

5、向的是 . （单选）本实验采用的科学方法是 .A.理想实验法B.等效替代法甲C.控制变量法D.建立物理模型法（多选）某同学在坐标纸上画出了如图2 4 2所示的两个已知力边长表示2 N,两力的合力用 F表示，F1、F2与F的夹角分别为和B2,关于F1、F2与F、01和62关系正确的有 .A. F1= 4 N B. F= 12 NC. 6 1 = 45° D. 6 1< 6 2F1和F2,图中小正方形的II借题发挥II1.实验过程应注意（1）结点0:定位0点时要力求准确.同一次实验中橡皮条拉长后的0点必须保持（2）拉力：用弹簧秤测拉力时要使拉力沿弹簧秤轴线方向.应尽量使橡皮条、弹簧

6、秤和细绳套位于与纸面平行的同一 内.两个分力F1、F2间的夹角B不要太大或太小.（3）作图 在同一次实验中，选定的比例要相同.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操作不忘用两个弹簧秤拉橡皮条时的三记录”记录两弹簧秤示数、两细绳方向和结点O的位置），用一 个弹簧秤拉橡皮条时的 二记录”记录弹簧秤示数和细绳方向）及“一注意”（结点O的位置必须 在同一位置）等.【变式跟踪1】（2013海口模拟）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5 N、最小刻度为0.1 N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0点时，两根细绳相互

7、垂直，如图2 4 3所示.这时弹簧测力计的读数可从图中读出.（1）由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为N.在如图2 4 4所示的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力.答案 （1）2.504.00见解析图创新拓摆自主採究03 > 拓展创新实验深刻理解实验原理，实现实验方法的迁移实验原理是实验的核心和灵魂，实验方法、实验步骤、仪器的选择、数据的处理等一切实验的只要弄懂了问题都是围绕实验原理展开的，深刻理解实验原理是形成设计实验的能力的基础.实验原理，实验操作过程中的一些规定、注意事项就变成了易于理解掌握的知识，完成相同的 实验，可以有不同的实验方法.如可以用三个共点力平衡的装置

8、来验证平行四边形定则.【典例2】（2011江苏卷，10）某同学用如图2 4 5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0点的位置和拉线的方向.N,图中A的示数为N.（请填写选项前对应的字母）（1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为（2）（单选）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0点静止在同一位

9、置图2-4-5（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.答案（1）3.6 D （3）减小弹簧测力计B的拉力；减小重物M的质量（或将A更换成较 大量程的弹簧测力计、改变弹簧测力计B拉力的方向等）.【变式跟踪2】（多选）有同学利用如图2-4-6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0,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图 2 4-6( ).拉力F1、F2和F3,回答下列问题:（1）（多选）改变钩码个数，实验能完成的是（）.A. 钩码的个数 N1 = N2= 2,

10、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）（单选）在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是A. 标记结点0的位置，并记录 0A、OB、0C三段绳子的方向D.用天平测出钩码的质量B. 量出0A、0B、0C三段绳子的长度C. 用量角器量出三段绳子之间的夹角（3）在作图时，你认为图2-4 7中是正确的.（填甲”或乙”）甲乙答案 (1)BCD (2)A(3 )甲A.将橡皮条拉伸相同长度即可B.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度D.将橡皮条和绳的

11、结点拉到相同位置04 > 随堂基础演练1 在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两 根细绳.实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条, 另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条.（填字母代号）（1）（多选）实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的（2）（单选）同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是母代号）.A.两细绳必须等长B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大D. 拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要近些答案(1)BD(2)B

12、2在 探究共点力合成规律”的实验中，某同学经历了以下实验步骤:A.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;B.只用一个测力计，通过细绳把橡皮筋拉同样长度;C.记下两个测力计 F1和F2的读数，并且记录它们的方向;图 2 4-8D.在水平放置的木板上，垫一张白纸，把橡皮筋的一端固定在板上点，用两条细绳连接在橡皮筋的另一端，通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋与细绳的连接点到达某一位置0,并记下此位置,如图2 4 8所示;E. 记下测力计的读数 F和细绳方向，按同一比例作出这个力的图示，比较这个实测合力F和按平行四边形定则求出的合力F,看它们的大

13、小和方向是否相近;F. 用刻度尺测量出 P、O之间的距离并记录;G.改变两测力计拉力的大小和方向，多次重复实验，从实验得出结论.（1）上述实验步骤有明显的错误，这个步骤是（填选项前的字母）；正确的操作应为上述实验步骤中有一步骤是多余的，这个步骤是（填选项前的字母）；(3) 将以上实验步骤按正确顺序排列，应为 (填选项前的字母).答案(1)B只用一个测力计，通过细绳把橡皮筋拉到0点(2)F (3)DCABEG3.用等效代替法验证力的平行四边形定则的实验情况如图2 49甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，0为橡皮筋与细绳的结点，0B和0C为细绳，图乙是白纸上根据实验结果画出甲0F图 2 4 9(1)

14、本实验中 等效代替”的含义是 .A. 橡皮筋可以用细绳替代B. 左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果C. 右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果D. 两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代图乙中的F与F两力中，方向一定沿着 A0方向的是 ，图中是F1、F2合力的理论值， 是合力的实验值.(多选)完成该实验的下列措施中，能够减小实验误差的是 .A. 拉橡皮筋的绳细一些且长一些B. 拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行C. 拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些D. 使拉力F1和F2的夹角很小答案(1)D(

15、2)F ' F F' (3)ABC4在探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤.(1)为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表：弹力F(N)0.501.001.502.002.503.003.50伸长量x(10 2 m)0.741.802.803.724.605.586.42N/m ;根据表中数据在图2 4 10中作出F x图象并求得该弹簧的劲度系数k =4.03.531) 蝉2.5 力2.0 ? 1.5 1.0().50.0"T十T-*1 1 111 T “rr|I目LL |111*1V1 - r B

16、1«1 I丄JJ亠丄111L_ .111V»几h.i.dRI11It1In1$2 3 4 5 6 7 WJftt 长就(ILm)图 2 4 10图 2 4 11（2）某次实验中，弹簧秤的指针位置如图2 4 11所示其读数为N ;同时利用（1）中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N,请在下列虚线框中画出这两个共 点力的合力F合；IIV|l1IItIIli1*Hn|il>IIK|l1HH|itjlIl<»|1aIIi1!II!云云由图得到F合=N.答案（1）见解析图53（说明：±2范围内都可）（2）2.10（说明：有效数字位数正确，土0.02范围内都可）见解析图（3）3.3（说明：土 0.02范围内都可）5.甲、乙、丙三位同学做 互成角度的两个力的合成 ”实验，所用弹簧测力计的量程为05 N,他们都把橡皮条的一端固定在木板上的A点，橡皮条的另一端通过细绳连接弹簧测力计，用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点，如图2 4 12所示，此时细绳都与平板平行，用F1和F2表示拉力的方向和大小.甲同学：F1和F2的方向互相垂直，F1= 3.0 N、F2= 3.8 N;乙同学：F1和F2方向间的夹角约为30°, F1 = F2= 4.0 N ;丙同学：F1和F2方向间的夹角约为120° , F1= F2=