《金新学案》高考物理一轮 第2章 第四讲 实验三：验证力的平行四边形定则课件 新人教必修1

第四讲实验三：验证力的平行四边形定则

验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则．如果使F1、F2的共同作用效果与另一个力F′的作用效果相同(橡皮条在某一方向伸长一定的长度)，那么根据F1、F2用平行四边形定则求出的合力F，应与F′在实验误差允许范围内大小相等、方向相同．方木板一块、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(几个)、细芯铅笔．一、实验步骤1．用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上．并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．2．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，如右图所示，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．3．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套的方向．二、数据处理4．用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，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．5．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．6．比较F与F′是否完全重合或几乎完全重合，从而验证平行四边形定则．1．弹簧测力计的选取方法将两只弹簧测力计调零后互钩水平对拉，若两只弹簧在对拉过程中，读数相同，则可选；若读数不同，应另选，直至相同为止．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．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．4．用两个弹簧测力计勾住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大，以60°到100°之间为宜．1．读数误差减小读数误差的方法：选择相同的弹簧测力计并调整好零刻度；弹簧测力计数据在允许的情况下，尽量大一些，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ΔF就越大，所以实验中不要把F1、F2间的夹角取得太大． 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)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：如右图所示，将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物．(1)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．测量悬挂重物后橡皮筋的长度d．记录悬挂重物后结点O的位置(2)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________________________________________________________________________________________________________________________________________________.解析：：(1)必需需测量量橡皮皮筋的的原长长和悬悬挂重重物后后橡皮皮筋的的长度度，这这样才才能确确定橡橡皮筋筋的伸伸长量量，确确定各各力的的大小小，还还需记记录悬悬挂重重物后后结点点O的位置置，同同时记记下三三条橡橡皮筋筋所在在的方方向，，以便便确定定各拉拉力的的方向向，根根据平平行四四边形形定则则作出出合力力的图图示．．因此此，必必需的的操作作是b、c、d.(2)改改变条件件再次验验证可采采用更换换不同的的小重物物的方法法．答案：(1)bcd(2)更换不不同的小小重物某同学做做“验证力的的平行四四边形定定则”的实验时时，主要要步骤是是：A．在桌桌上放一一块方木木板，在在方木板板上铺一一张白纸纸，用图图钉把白白纸钉在在方木板板上B．用图图钉把橡橡皮条的的一端固固定在板板上的A点，在橡橡皮条的的另一端端拴上两两条细绳绳，细绳绳的另一一端系着着绳套C．用两两个弹簧簧测力计计分别钩钩住绳套套，互成成角度地地拉橡皮皮条，使使橡皮条条伸长，，结点到到达某一一位置O.记录下下O点的位置置，读出出两个弹弹簧测力力计的示示数D．按选选好的标标度，用用铅笔和和刻度尺尺作出两两只弹簧簧测力计计的拉力力F1和F2的图示，，并用平平行四边边形定则则作出合合力FE．只用用一只弹弹簧测力力计，通通过细绳绳套拉橡橡皮条使使其伸长长，读出出弹簧测测力计的的示数，，记下细细绳的方方向，按按同一标标度作出出这个力力F′的图示F．比较较F′和F的大小和和方向，，看它们们是否相相同，得得出结论论上述步骤骤中：(1)有有重要遗遗漏的步步骤的序序号是________和________；(2)遗遗漏的内内容分别别是______________________________和_______________________________________________．．解析：(1)根据据“验证力的平平行四边形形定则”实验的操作作规程可知知，有重要要遗漏的步步骤的序号号是C、E.(2)在C中未未记下两条条细绳的方方向，