高考物理一轮总复习 实验三：验证力的平行四边形定则课件.ppt

实验三 验证力的平行四边形定则 1 实验目的 验证力的平行四边形定则 2 实验器材 方木板 白纸 弹簧测力计 两个 刻度尺 图钉 橡皮条 细绳套 两个 铅笔等 3 实验原理 利用弹簧测力计测力作力的矢量图验证力的 平行四边形定则 4 实验步骤 1 把橡皮条的一端固定在板上的a点 2 用两条细绳结在橡皮条的另一端 即结点 通过细绳用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条 橡皮条伸长 使结点伸长到o点 如图s3 1 图s3 1 3 用铅笔记下o点的位置 画下两条细绳的方向 并记下 两个弹簧测力计的读数f1 f2 4 在纸上按比例作出两个力f1 f2的图示 用平行四边形 定则求出合力f 5 只用一个弹簧测力计 通过细绳把橡皮条上的结点拉到同样的位置o点 记下弹簧测力计的读数和细绳的方向 按同样的比例作出这个力f 的图示 比较f 与用平行四边形定则求得的合力f的大小是否相等 方向是否相同 6 改变f1和f2的夹角和大小 再做两次 5 注意事项 1 用弹簧测力计测拉力时 应使拉力沿弹簧测力计的轴线方向 橡皮条 弹簧测力计和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内 2 同一次实验中 橡皮条拉长后的结点位置o必须保持不 变 3 使用弹簧测力计测力时 拉力适当大一些 4 画力的图示时应该选择适当的标度 尽量使图画得大些 同一次实验中标度应该相同 要严格按照力的图示要求和几何作图法作出平行四边形 求出合力 跟踪训练 1 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5n 最小刻度为0 1n的弹簧测力计 沿着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s3 2所示 这时弹簧测力计的示数可从图中读出 图s3 2 1 由图s3 2可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为 n和 n 4 00 2 50 2 在如图s3 3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 图12 答案 如图12所示 图s3 3 题型 实验操作考查 例题 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 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 如图s3 4所示 图s3 4 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 本实验中 结点o受三个拉力处于静止状态 三力彼此平衡 任意两个力的合力与第三个力等大反向 只要以两橡皮筋的伸长量 代表两个拉力的大小 为长沿oa ob方向为邻边做平行四边形 只要该平行四边形的对角线与悬挂重物的橡皮筋在一条直线上 与表示其拉力的线段相等 即验证了平行四边形定则 故实验要测量橡皮筋的原长 悬挂重物后橡皮筋的长度 才能算出橡皮筋受力后的伸长量 为了确定拉力的方向 每次必须记录结点o的位置 由于钉子位置固定 可改变的条件只能是所悬挂的重物的质量 即可采用的方法是更换不同的小重物 答案 1 bcd 2 更换不同的小重物 触类旁通 1 2011年信宜模拟 图s3 5甲为 探究求合力的方法 的实验装置 图s3 5 1 下列说法中正确的是 ac a 在测量同一组数据f1 f2和合力f的过程中 橡皮条结点o的位置不能变化b 弹簧测力计拉细线时 拉力方向必须竖直向下c f1 f2和合力f的