届《金学案》广东物理总复习课件：第二章第课

第6课实验：验证力的平行四边形定则第二单元实验与探究一、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．二、实验原理如果F1和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′在实验误差允许的范围内大小相等、方向相同．三、实验器材方木板一块、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．四、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．4．用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳套方向画直线，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．比较一下，力F′与用平行四边形定则求出的合力F在误差范围内大小和方向上是否相同．7．改变两个力F1与F2的大小和夹角，再重复实验两次．五、注意事项1．在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同．2．用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大，以60°～100°之间为宜．3．在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内的前提下，测量数据应尽量大一些．4．细绳套应适当长一些，便于确定力的方向．不要直接沿细绳套方向画直线，应在细绳套两端画个投影点，去掉细绳套后，连直线确定力的方向．5．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，使力的图示稍大一些．【例1】某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB与OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．(1)如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是________．实验原理和步骤的考查(2)本实验采用的科学方法是________．A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法 D．建立物理模型法(3)实验时，主要的步骤是：A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；B．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；C．用两只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.记录下O点的位置，读出两只弹簧测力计的示数；D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；E．只用一只弹簧测力计，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；F．比较F′与F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论．上述步骤中：①有重要遗漏的步骤的序号是______和______；②遗漏的内容分别是________________________和____________________．解析：(1)由一只弹簧测力计拉橡皮条至O点的拉力一定沿AO方向；而根据平行四边形定则作出的合力，由于误差的存在，不一定沿AO方向，故一定沿AO方向的是F′.(2)一个力的作用效果与两个力的作用效果相同，它们的作用效果可以等效替代，故B项正确．(3)①根据“验证力的平行四边形定则”实验的操作规程可知，有重要遗漏的步骤的序号是C、E两项．②在C中未记下两条细绳的方向，E中未说明是否把橡皮条的结点拉到同一位置O.答案：(1)F′(2)B(3)①CE②C中应加上“记下两条细绳的方向”E中应说明“把橡皮条的结点拉到同一位置O”方法点窍理解实验原理和实验过程中每一步的设计原则是正确完成实验的前提，本实验中的许多知识同学们都要在亲手实验的基础上通过记忆进行学习，没有什么特别的捷径．数据处理与误差分析【例2】在“验证力的平行四边形定则”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套(如图所示)．实验中需用两只弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.(1)某同学在做该实验时认为：A．拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果较好B．拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行C．橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力要适当大些D．拉力F1和F2的夹角越大越好其中正确的是________(填入相应的字母)．(2饭)若篮两只筋弹簧舰测力杜计的起读数煎均为莫4殊N，疤且两滚弹簧旦测力撇计拉拆力的偶方向纹相互细垂直枕，则刘__黑__山__乔__剃(选菠填“能”或“不能”)．用一番个量但程为肃5涌N的衔弹簧估测力坑计测嚷量出杂它们急的合谈力，程理由世是_德__肆__可__蜂__球__旬__尝__适__赖__呢__怜__嗓__舱__围_．解析嫁：(1挎)为栗便于男确定薯拉力聪的方梳向，盒绳应怠细且状长一金些，喂实验杜时应映使橡麦皮条眨、弹梨簧测菊力计荷、细肾绳与侧木板封平行徐，拉贸力不杯能太守小，哑故A值、B极、C筛三项茂正确徐．拉滚力F1和F2的夹王角越粗大，监合力椅越小站，作剂图时馒相对弃误差漫越大全，故圾D项倡错．老正确抹的选扛项为澡A、愿B、箭C三鄙项．(2刃)若土两只考弹簧持测力仿计的散读数片均为果4根N，父且两府弹簧为测力攻计拉粪力的纤方向仪相互坐垂直夫，则臭其合宫力为蜂4央N>偶5咬N，稍故不怎能用材一个滔量程踩为5领N功的弹椒簧测页力计均测量诱出它彩们的术合力更．答案柱：(1钳)A纷、B庆、C煌(适2)棉不能的量适程太列小从实疤验方射法改寒进的必角度剥考查【例需3】某同首学用名如下庸图所督示的凤实验忽装置姜来“找验证搬力的碌平行初四边先形定摇则”．弹簧著测力搞计A挂于仓固定歌点P，下丧端用糕细线桌挂一忌重物M.弹爪簧测掌力计B的一需端用嫁细线堵系于O点，勇手持蛋另一俯端向耳左拉珍，使盒结点O静止弦在某砌位置插．分祖别读宇出弹亲簧测阳力计A和B的示析数，伏并在具贴于微竖直浓木板扣的白剃纸上岸记录O点的燥位置织和拉应线的狡方向支．(1碌)本由实验萝用的转弹簧章测力争计示兰数的改单位扒为N钟，图舍中A的示站数为击__布__校__层__叼N.(2送)下全列不狭必要押的实技验要大求是锡__手__胃__童__搂．(廊请填存写选搭项前颤对应暗的字灶母)A．凤应测济量重荣物M所受晚的重披力B．兽弹簧膏测力蜂计应笔在使坛用前存校零C．斧拉线窑方向桑应与庄木板销平面桑平行D．勿改变既拉力从，进院行多玩次实宁验，网每次递都要印使O点静惊止在拍同一础位置(3隙)某掩次实释验中耀，该电同学阴发现互弹簧卸测力我计A的指筛针稍静稍超锣出量坛程，贞请您情提出理两个饰解决圈办法窝．审题博突破泡：本题危考查“验证心力的爆平行配四边暂形定缝则”这一件实验公，实肃验原诊理来窗源于号课本忌．解析灵：(1竭)由磁题图棵知，咽弹簧沃测力个计A的分悬度值萍为0恰.2杨N圆，读圾数为龟3.劣6其N.(2紧)验般证力分的平夸行四亦边形圆定则狭，一贡定要他记好寨合力方与两炎分力荡的大天小与链方向俗，与毅结点青位置腥无关舰，D倾项错差误；M的重痰力即东合力席，A各项正造确；蹲测量袄前弹顽簧测求力计踢调零果才能蝇测量站准确窗，B叔项正快确；抢拉线伪与木际板平栽行才份能保扇证力患在木谣板平斥面内志，C喇项正撇确．(3炎)对O点受塌力分订析如两图所绞示，乱可见召，若蜂减小FOA，可柱调节FOB的大资小或疫方向拐、调叮节OA方向素、减定小物菜重G等．答案冬：(1遣)3效.6壳(抱2)酸D(3恢)①减小援弹簧伞测力