验证力的平行四边形法则

验证力的平行四边形法则第一页，编辑于星期日：五点四十分。第1页，共39页。一、误差和有效数字1.误差：测量值与真实值的差异叫做误差。误差可分为系统误差和偶然误差两种。*系统误差的特点是在多次重复同一实验时，误差总是同样地偏大或偏小。*偶然误差总是有时偏大，有时偏小，并且偏大和偏小的机会相同。减小偶然误差的方法，可以多进行几次测量，求出几次测量的数值的平均值。这个平均值比某一次测得的数值更接近于真实值。

2.有效数字：带有一位不可靠数字的近似数字，叫做有效数字。第二页，编辑于星期日：五点四十分。第2页，共39页。历年高考要求会正确使用的仪器主要有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、弹簧秤、温度表、水银气压计、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱，等等。1.刻度尺、弹簧秤、温度表、电流表、电压表。*凡是最小刻度是10分度的，要求读到最小刻度后再往下估读一位（估读的这位是不可靠数字）。*凡是最小刻度不是10分度的，只要求读到最小刻度的这一位，不再往下估读。二、基本测量仪器使用第三页，编辑于星期日：五点四十分。第3页，共39页。例1⑴上面左图中被测量物体的长度为______cm。⑵右上图中当选用3V量程时电压表读数为______V,⑶当选用15V量程时电压表度数为_______V。⑷右下图中秒表的示数为___分____秒。0123456789100123V051015031233435637839411043121445164718492051225324265557285901267891011345121314第四页，编辑于星期日：五点四十分。第4页，共39页。051001游标卡尺的构造尺身内测量爪紧固螺钉主尺外测量爪游标尺深度尺第五页，编辑于星期日：五点四十分。第5页，共39页。051001主尺的每一小格为：1mm游标尺的每一小格为：0.9mm0.9mm1mm第六页，编辑于星期日：五点四十分。第6页，共39页。051001△L8×1mm8×0.9mm△L=8×1-8×0.9=8×0.1mmLx=L0+△L=4+8×0.1=4.8mmL0第七页，编辑于星期日：五点四十分。第7页，共39页。010200123游标尺最小刻度为：19/20mm读数为：9.50mm第八页，编辑于星期日：五点四十分。第8页，共39页。01234567890012345678910游标尺最小刻度为：49/50mm读数为：19.24mm第九页，编辑于星期日：五点四十分。第9页，共39页。05100123游标尺最小刻度为：19/10mm读数为：5.6mm第十页，编辑于星期日：五点四十分。第10页，共39页。按照有效数字规则读出以下各游标尺的测量值.读数为_______cm.

读数为________mm.第十一页，编辑于星期日：五点四十分。第11页，共39页。读数为_________m.

读数为______cm.

第十二页，编辑于星期日：五点四十分。第12页，共39页。

读数为________cm.

第十三页，编辑于星期日：五点四十分。第13页，共39页。3.螺旋测微器第十四页，编辑于星期日：五点四十分。第14页，共39页。*固定刻度上的最小刻度为半毫米（在中线的上侧）；可动刻度每旋转一圈前进（或后退）半毫米。152051002025301510在可动刻度的一周上平均刻有50条刻线，所以每两条刻线间代表0.01mm。读数时，从主尺上读取整、半毫米树，然后从可动刻度上读取剩余部分（因为是10分度，所以在最小刻度后还应该再估读一位），再把两部分读数相加，得测量值。右图中的读数应该是8.203mm。10.704第十五页，编辑于星期日：五点四十分。第15页，共39页。第十六页，编辑于星期日：五点四十分。第16页，共39页。4.打点计时器是一种计时仪器，电源用50HZ的交流电，所以打相邻两个点的时间间隔是0.02s。第十七页，编辑于星期日：五点四十分。第17页，共39页。5.天平。天平使用前首先要调节底座水平和横梁水平（在调节横梁水平前，必须把游码移到左端零刻度处，即将游码的左端与零刻线对齐）。天平的读数由右盘中的砝码和游标共同读出。横梁上的刻度单位是毫克（mg）。如果测量中天平平衡时，右盘中砝码有26g，游码在上图中虚线位置，则被测物体质量为26.32g（最小刻度为0.02g，不是10分度，因此只读到0.02g这一位）。第十八页，编辑于星期日：五点四十分。第18页，共39页。第十九页，编辑于星期日：五点四十分。第19页，共39页。三、基本物理量的测定高中物理学生实验中要求测定的物理量有：加速度（含重力加速度）、金属电阻率、电阻、电源电动势和内电阻、玻璃的折射率等。这些物理量，有的可用基本仪器直接测量（如用多用表可直接测量电阻），大部分则需间接测量（电阻的测量若采用伏安法，也属于间接测量）。对于物理量的间接测量，应利用物理规律，导出相应的关系式，用必要的基本仪器直接测相关的物理量，再通过计算或作图的方法，得到待测物理量的值。第二十页，编辑于星期日：五点四十分。第20页，共39页。1.用单摆测定重力加速度。*摆长的测量：让单摆自由下垂，用米尺量出悬线长L/（读到0.1mm），用游标卡尺量出摆球直径（读到0.1mm）算出半径r，摆长L=L/+r*开始摆动时摆角要小于50；不要使摆动成为圆锥摆。*从摆球通过最低点时开始计时，测出单摆做50次全振动所用的时间，算出周期的平均值T。*改变摆长重做几次实验，计算每次实验得到的重力加速度，再求这些重力加速度的平均值。第二十一页，编辑于星期日：五点四十分。第21页，共39页。2.用油膜法估测分子的大小。*每滴油酸溶液中油酸体积的计算：先了解配好的油酸溶液的浓度；再用量筒和滴管测出每滴溶液的体积；算出每滴溶液中纯油酸的体积V。*油膜面积的测量：油膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，将油膜的形状用彩笔画在玻璃板上；将玻璃板放在坐标纸上，以1cm边长的正方形为单位，用四舍五入的方法数出油膜面积的数值S（以cm2为单位）。*由d=V/S算出油膜的厚度，即分子直径的大小。第二十二页，编辑于星期日：五点四十分。第22页，共39页。四.研究性和验证性实验1.研究匀变速直线运动。2.研究平抛物体的运动。4.验证牛顿第二定律。5.验证动量守恒定律。6.验证机械能守恒定律。3.验证力的平行四边形法则第二十三页，编辑于星期日：五点四十分。第23页，共39页。1.研究匀变速直线运动。下图为打点计时器打下的纸带。从打下的纸带中选点迹清楚的一条，舍掉开始比较密集的点迹，从便于测量的地方取一个开始点O，然后每5个点取一个计数点A、B、C、D、E、F…。测出相邻计数点间的距离S1、S2、S3、S4、S5、S6…

*求任一计数点的即时速度v：如（其中T=5×0.02s=0.1s）

第二十四页，编辑于星期日：五点四十分。第24页，共39页。*利用“逐差法”求a：*利用上图中任意相邻的两段位移求a：*利用图象求a：求出A、B、C、D、E各点的即时速度，画出v-t图线，图线的斜率就是加速度a。t/sv/ms-10T2T3T4T5T6T第二十五页，编辑于星期日：五点四十分。第25页，共39页。2.研究平抛物体的运动。*斜槽末端的切线必须水平。*用重锤线检验坐标纸上的竖直线是否竖直。*以斜槽末端所在的点为坐标原点。*如果是用白纸，则应以斜槽末端所在的点为坐标原点，在斜槽末端悬挂重锤线，以重锤线方向为y轴方向，再用直角三角板画出水平线作为x轴，建立直角坐标系。*每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑。第二十六页，编辑于星期日：五点四十分。第26页，共39页。例2.右图为小球平抛过程的频闪照片，闪光频率为f=20HZ,求：⑴背景小正方形的边长a⑵平抛的初速度v0

⑶小球C点时的即时速度vcABCDE第二十七页，编辑于星期日：五点四十分。第27页，共39页。3、验证力的平行四边形法则1、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2、注意问题：（1）不要直接以橡皮条的端点为结点，可拴一短细绳；再连两个细绳套，以三绳交点为结点。可使结点较小，以便准确地记录结点的位置。（2）选用的两只弹簧秤应具有相同的规格，性能要相同。（3）在用弹簧在拉橡皮条时，拉力应沿弹簧的轴线方向，且弹簧秤、橡皮条、细绳套应该位于与纸面平行的同一平面内，挂钩不能与定向孔摩擦。第二十八页，编辑于星期日：五点四十分。第28页，共39页。（4）拉力要尽量大些（可减小相对误差），但合力不要过大。（5）同一次实验中，橡皮条拉长后的结点位置必须保持不变。（6）画力的图示，要用细铅笔，标度要选大些，作力的合成图应尽量将图画得大些。第二十九页，编辑于星期日：五点四十分。第29页，共39页。4.验证牛顿第二定律。*研究对象是小车（和小车上的砝码）。*只有小车和小车上的砝码的总质量M远大于砂和砂桶的总质量m时，才能认为细线对小车的拉力大小F等于砂和砂桶的总重量mg。第三十页，编辑于星期日：五点四十分。第30页，共39页。*实验前必须平衡摩擦力。平衡摩擦力时小车前不能和砂桶相连，但小车后必须带纸带。*保持小车和小车上的砝码的总质量m不变，改变F多做几次实验，由纸带算出和每个F对应的a，作出a-F图象，应该是过原点的直线。这证明a∝F。*保持砂和砂桶的总质量不变，即F不变，改变M多做几次实验，由纸带算出和每个M对应的a，作出a-1/M图象，也应该是过原点的直线。这证明a∝1/M。第三十一页，编辑于星期日：五点四十分。第31页，共39页。例．现备有下列器材：A．带有定滑轮的长木板B．实验小车(质量约为360g)C．6V蓄电池D．打点计时器E.纸带F．钩码若干个(每个钩码的质量为50g)G．砂和砂桶H．刻度尺L天平J．秒表K．导线(1)做验证牛顿第二定律的实验，以上器材中多余的是

(填代号字母)，缺少的是

。第三十二页，编辑于星期日：五点四十分。第32页，共39页。(2)某同学在验证加速度与外力成正比时，保持实验小车的质量一定(约360g)，用钩码代替砂和砂桶(每个钩码的质量为50g)，通过改变所悬挂钩码的个数来改变外力的大小．具体作法是，先在悬挂砂和砂桶处挂一个钩码，然后依次将钩码盒中的钩码取出来加挂在原钩码下．在所挂钩码为1个、2个、3个……时，得到一系列记录纸带，并由此得到对应的加速度a1，a2，a3……，然后以(an，nmg)(n为钩码个数，m为每个钩码的质量，an为对应的加速度)为点的坐标在a—F图象中描点，得到的图象应是下列图中的——。(3)在记录的纸带中．有一条纸带如上图所示，在1—5的计数点中，每相邻两个计数点中间还有四个计数点未画出，所用交流电源的频率为50Hz．现测得l、2两点到0点的距离分别为sl＝1.24cm，s2=3.64cm，计数点4、5到0点的距离分别为s4=12.05cm，s5=18.05cm．则该纸带所记录的物体的加速度大小为

m／s2．第三十三页，编辑于星期日：五点四十分。第33页，共39页。(4)在验证物体的加速度与外力成正比时，用若干个钩码(每个钩码的质量为50g)代替砂和砂桶，且使实验原理正确并取得良好的实验效果?请叙述操作方法．第三十四页，编辑于星期日：五点四十分。第34页，共39页。5.验证动量守恒定律。*由于v1、v1/、v2/均为水平方向，且它们的竖直下落高度都相等，所以它们飞行时间也相等，若以该时间为时间单位，那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。在右图中分别用OP、OM和O/N表示。因此只需验证：m1OP=m1OM+m2(O/N-2r）即可。第三十五页，编辑于星期日：五点四十分。第35页，共39页。*必须以质量较大的小球作为入射小球。*小球落地点的平均位置要用圆规来确定：用尽可能小的圆把所有落点都圈在里面，圆心就是落点的平均位置。*所用的仪器有：天平、刻度尺、游标卡尺（测小球直径）、