高中物理 实验2验证力的平行四边形定则课件 新人教版必修1

1、n知识与技能n1知道实验目的与原理：利用合力与分力的等效替代原理，验证力的平行四边形定则n2知道利用橡皮条、弹簧秤、直尺等器材验证实验的方法、步骤及有关事项等n过程与方法n1巩固力的合成的知识n2巩固力的合成的平行四边形定则n情感、态度与价值观n1体会力的合成中的等效替代思想n2培养学生科学实验的方法n1掌握弹簧测力计的正确使用方法n2根据实验的要求，会对给定的实验步骤排序、纠错n3验证力的平行四边形定则，培养作图法处理问题的能力n如右图所示，结点受三个共点力作用处于平衡状态，则F1与F2的合力必与橡皮条AO拉力平衡改用一个拉力F使结点仍到O点，则F必与F1和F2的合力等效以F1和F2为邻边作

2、平行四边形求出合力F.比较F与F的大小和方向，以验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则n方木板、白纸、弹簧测力计(两个)、三角板、刻度尺、图钉(若干个)、细芯铅笔、橡皮条、细绳套(两个)n1用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上n2用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套n3用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长到某一位置O，如图所示，记录两弹簧测力计的读数，用铅笔描下O点的位置及此时两细绳套的方向n4改变两个力F1与F2的大小和夹角，再重复实验两次n1用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细线方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数F1和F2的

3、图示，并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，此对角线即为合力F的图示n2只用一只弹簧测力计通过细绳套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，用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出这只弹簧测力计的拉力F的图示n3比较力F与平行四边形定则求出的合力F在大小和方向上是否相同n1误差来源：除弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差、作图误差等n2减小误差的办法n(1)实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度，要按有效数字和弹簧测力计的精度正确读数和记录n(2)作图时用刻度尺借助于三角板，使表示两力的对边一定要平行因两个分力F1、F2间的夹

4、角越大，用平行四边形定则作出的合力F的误差F就越大，所以，实验中不要把取得太大，但也不宜太小，以60120之间为宜n1正确使用弹簧测力计n(1)实验中的两只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过程中，读数相同，则可选；若读数不同，应另换或调校，直至相同为止n(2)使用弹簧测力计测力时，读数应尽量大些，但不能超出它的测量范围n(3)使用前要检查指针是否指在零刻度线上，否则应校正零位(无法校正的要记录下零误差)还需用钩码检查是否存在示值误差，若存在，应加以校正n(4)被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致，拉动时弹簧及挂钩不可与外壳相碰以避免产生摩擦n(5)读数时应正对、平视

5、刻度n2规范实验操作n(1)不要直接以橡皮条端点为结点，可用一段细绳连两细绳套，以三绳交点为结点，应使结点小些，以便准确地记录结点O的位置n(2)在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点O的位置一定要相同n(3)不要用老化的橡皮条，检查方法是用一个弹簧测力计拉橡皮条，要反复做几次，使橡皮条拉到相同的长度看弹簧测力计读数有无变化n(4)细绳套应适当长一些，便于确定力的方向不要直接沿细绳套的方向画直线，应在细绳套末端用铅笔画一个点，取掉细绳套后，再将所标点与O点连一直线确定力的方向n(5)在同一次实验中，画力的图示所选定的标度要相同，并且要恰当选取标度，使所作力的图示稍大一些n例1如下图所示是甲、乙两位

6、同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中所得到的实验结果，若用F表示两个分力F1、F2的合力，用F表示F1和F2的等效力，则可以判断_(填“甲”或“乙”)同学的实验结果是尊重事实的n答案：甲n解析：由题设可知，F为F1和F2的合力，通过平行四边形定则所得，而F是F1和F2的等效力，即用一只弹簧测力计拉橡皮条时的拉力，显然F的方向应在细线的方向上，因甲同学F的方向与细绳在同一直线上，故甲同学是尊重事实的n本题解答的焦点在F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F的方向的确定上违背了实验的要求，作图是错误的n规律总结：理解实验原理是做好实验的关键，实验器材的选择，实

7、验方案的设计、实验步骤的安排、实验误差分析等都必须依据实验原理来进行n变式训练1在做验证力的平行四边形定则的实验时，先用两个弹簧秤拉橡皮条，再用一个弹簧秤拉橡皮条，两次须使橡皮条的结点达到同一位置，这样做是为了 n()nA便于测量力的大小nB使两个分力和它的合力产生相同的效果nC使两个分力和它的合力有相同的作用点nD便于画出分力与合力的方向n答案：BCn解析：本实验是一个验证性实验，就是要看共点的两个力与它们的合力是否满足平行四边形定则，因合力与它的分力是等效力，两次使橡皮条沿同一方向伸长相同的长度，表明第一次对橡皮条所加的两个力与第二次对橡皮条所加的一个力是等效力，其次，本实验是共点的两个力

8、的合成，所以拉到同一位置也满足了共点的条件，故本例正确选项为BC.n例2该实验中的三个步骤如下：(1)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木板上，另一端拴两根细绳套，通过细绳套同时用两个测力计互成角度的拉橡皮条，使它与细绳套的结点到达某一位置O点，在白纸上记下O点和两测力计的示数F1和F2.(2)在纸上根据F1和F2的大小，应用平行四边形定则做出合力F.(3)只用一个测力计通过细绳套拉橡皮条，使它的伸长量与两个测力计拉时相同，记下此时测力计的示数F和细绳套的方向n以上三个步骤中均有错误或疏漏，请指出错在哪里？ n(1)中是_n(2)中是_n(3)中是_n答案：(1)中未记下细绳

9、套的方向(2)中应根据F1和F2的大小和方向作图(3)中应将橡皮筋与细绳套的结点拉至同一位置O点n变式训练2(2009大庆高一检测)某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时，主要步骤是：nA在桌面上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；nB用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；nC用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，记下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；nD按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；nE只用一个

10、弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F的图示；nF比较F和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论n上述步骤中：(1)有重要遗漏的步骤的序号是_和_；n(2)遗漏的内容分别是_和_n答案：(1)CE(2)记录两细绳套的方向把结点拉至O点n解析：步骤C中忘记记录两细绳套的方向，步骤E中应将结点拉至O点n例3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0.1N的弹簧测力计，沿着每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，如图甲所示这时弹簧测力计读数可从图中读出n(1)由图可读得相互垂直的拉力的大小分别为_N和_N(只需读到0.1N)n(2)在图乙中方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力n答案