高考物理 实验三验证力的平行四边形定则复习课件 沪科版.ppt

实验三验证力的平行四边形定则 过程分析导引 实验典例精析 实验三验证力的平行四边形定则 知识要点归纳 知能优化演练 实验目的1 会用弹簧测力计和细线测出力的大小和方向 2 验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则 知识要点归纳 实验原理一个力f 的作用效果与两个共点力f1和f2的共同作用效果都是把橡皮条拉伸到某点 所以f 为f1和f2的合力 作出f 的图示 再根据平行四边形定则作出f1和f2的合力f的图示 比较f 和f是否大小相等 方向相同 如果在误差范围内 f 和f相同 那么力的平行四边形定则就正确 实验器材方木板 白纸 弹簧测力计即弹簧秤 两只 三角板 刻度尺 图钉 几个 细芯铅笔 橡皮条 细绳套 两个 一 实验步骤1 用图钉把白纸钉在水平桌面的方木板上 2 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 过程分析导引 图2 5 1 3 用两只弹簧测力计分别钩住细绳套 互成角度拉橡皮条 将结点拉到某一位置o 如图2 5 1 记录两弹簧测力计的读数 用铅笔描下o点的位置及此时两条细绳套的方向 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读数f1 f2的图示 并以f1和f2为邻边用刻度尺和三角板作平行四边形 过o点画平行四边形的对角线 即为合力f的图示 5 只用一只弹簧测力计钩住细绳套 把橡皮条的结点拉到同样位置o 记下弹簧测力计的读数和细绳的方向 用刻度尺从o点按选定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的大小和方向 7 改变两个力f1 f2的大小和夹角 重复实验两次 二 误差分析1 弹簧测力计本身的误差 2 读数误差和作图误差 3 两分力f1 f2间的夹角 越大 用平行四边形定则作图得出的合力f的误差 f也越大 三 注意事项1 同一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对拉 若两只弹簧测力计在对拉过程中 读数相同 则可选 若读数不同 应另换 直至相同为止 2 在同一次实验中 使橡皮条拉长时 结点o位置一定要相同 3 用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时 夹角不宜太大也不宜太小 在60 100 之间为宜 4 读数时应注意使弹簧测力计与木板平行 并使细绳套与弹簧测力计的轴线在同一条直线上 避免弹簧测力计的外壳与弹簧测力计的限位卡之间有摩擦 读数时眼睛要正视弹簧测力计的刻度 在合力不超过量程及橡皮条弹性限度的前提下 拉力的数值尽量大些 5 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 去掉细绳套后 再将所标点与o点连接 即可确定力的方向 6 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 四 弹簧测力计的使用1 弹簧测力计测力原理是根据胡克定律 其适用范围是在弹性限度内 刻度是0 5n 分度值是0 1n 它的拉杆和钩的质量较大 且零点是在竖直情况下校准的 因此水平使用时要重新调零点 弹簧测力计的伸长方向要和所测拉力方向一致 弹簧测力计 指针 拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限位卡发生摩擦 2 弹簧测力计不能在超出它的测量范围的情况下使用 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 4 被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致 拉动时弹簧不可与外壳相碰或摩擦 5 读数时应正对 平视刻度 2010年高考天津卷 在探究求合力的方法时 先将橡皮条的一端固定在水平木板上 另一端系上带有绳套的两根细绳 实验时 需要两次拉伸橡皮条 一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条 另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条 实验典例精析 1 实验对两次拉伸橡皮条的要求中 下列哪些说法中正确的是 填字母代号 a 将橡皮条拉伸相同长度即可b 将橡皮条沿相同方向拉到相同长度c 将弹簧秤都拉伸到相同刻度d 将橡皮条和绳的结点拉到相同位置 2 同学们在操作过程中有如下议论 其中对减小实验误差有益的说法是 填字母代号 a 两细绳必须等长b 弹簧秤 细绳 橡皮条都应与木板平行c 用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大d 拉橡皮条的细绳要长些 标记同一细绳方向的两点要远些 解析 1 实验对两次拉伸橡皮条的要求是两次拉伸橡皮条的作用效果要相同 故选项b d正确 2 要减小实验误差 弹簧秤 细绳 橡皮条都必须与木板平行 用两弹簧秤同时拉细绳时 弹簧秤的示数之差适当大些即可 拉橡皮条的细绳要长些 标记同一细绳方向的两点要远些 故选项b d正确 答案 1 bd 2 bd 规律总结 掌握实验原理 才能做好误差分析 改进实验 将橡皮条的一端固定在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 沿着两个不同的方向拉弹簧测力计 当橡皮条的活动端拉到o点时 两根细绳相互垂直 如图2 5 2所示 这时弹簧测力计的读数可从图中读出 图2 5 2 1 由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为 n和 n 只需读到0 1n 2 在方格纸 见图2 5 3 上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力 图2 5 3 解析 从图2 5 2可知 弹簧测力计最小分度为0 1n 因此 竖直向下的弹簧测力计读数为2 5n 水平向右的弹簧测力计读数为4 0n 因为读数2 5n 4 0n均是0 5n的整数倍 因此 选方格纸中一个小方格的边