湖南省高中物理复习课件：24实验验证力的平行四边形定则.ppt

实验 验证力的平行四边形定则探究弹力和弹簧伸长的关系 要点回顾 一 验证力的平行四边形定则 要点回顾 一 验证力的平行四边形定则 1 实验目的 要点回顾 一 验证力的平行四边形定则 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 实验原理 2 实验原理等效法 两个力f1 f2共同作用使橡皮条伸长到结点o 单独一个力f 作用也使橡皮条伸长到结点o 这一个力f 就是前两个力f1和f2的合力 作出f 的图示 再根据 作出f1和f2的合力f的图示 比较f 和f的大小和方向是否相同 3 实验器材 3 实验器材方木板 白纸 弹簧秤 两只 细绳套 两个 三角板 图钉若干 细芯铅笔 4 实验步骤 4 实验步骤 1 用图钉把白纸固定在水平桌面的放木板上 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 3 用两只弹簧秤分别钩住细绳套 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 用铅笔描下 及此时 的方向 4 用铅笔和刻度尺从o点沿两条细绳方向画直线 按选定的标度作出这两只弹簧秤的读数f1和f2的图示 以 用铅笔及刻度尺作平行四边形 两邻边所夹的对角线即为合力f的图示 5 只用一只弹簧秤钩住细绳套 把橡皮条的结点拉到同一位置o 记下此时 及 用刻度尺按同样的标度作出f 的图示 6 比较f 与f的大小和方向 7 改变f1 f2的大小和夹角 重复做两次实验 得出结论 二 探究弹力和弹簧伸长的关系 1 实验目的 二 探究弹力和弹簧伸长的关系 1 实验目的 1 探究弹力和弹簧伸长量的定量关系 2 学会使用列表法 图象法 函数法处理实验数据 二 探究弹力和弹簧伸长的关系 2 实验原理 2 实验原理在竖直悬挂的轻弹簧下端悬挂砝码 平衡时弹力大小等于 用刻度尺量出弹簧的 改变砝码数量 重复上面实验 就可以定量地找出弹力与伸长量之间的关系 2 实验原理在竖直悬挂的轻弹簧下端悬挂砝码 平衡时弹力大小等于 用刻度尺量出弹簧的 改变砝码数量 重复上面实验 就可以定量地找出弹力与伸长量之间的关系 3 实验器材 2 实验原理在竖直悬挂的轻弹簧下端悬挂砝码 平衡时弹力大小等于 用刻度尺量出弹簧的 改变砝码数量 重复上面实验 就可以定量地找出弹力与伸长量之间的关系 3 实验器材弹簧 毫米刻度尺 铁架台 钩码若干 4 实验步骤 4 实验步骤 1 如图所示 将弹簧的一端挂在铁架台上 让其自然下垂 用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0 即原长 2 在弹簧下端挂钩码 测出弹簧总长度l 计算出弹簧的伸长量x和钩码的重力mg 3 改变 增加 钩码数量依次测出弹簧长度和钩码总重力 列表记录 4 以弹力f 大小等于 为纵坐标 以 为横坐标建立坐标系 根据所测数据描点 拟合各点 得出弹力f和弹簧伸长量x的图线 5 以 为自变量 写出曲线所代表的函数 首先尝试一次函数 如果不行再考虑二次函数 6 得出弹力和弹簧伸长量之间的定理关系 解释函数表达式中常数的物理意义 一 验证力的平行四边形定则 实验的操作技巧 注意事项和误差分析 释难解惑 1 正确使用弹簧秤 1 弹簧秤的选取方法是 将两只弹簧秤调零后互钩水平对拉 若两只弹簧秤在对拉过程中 读数相同 则可选 若读数不同 应另选 直至相同为止 一 验证力的平行四边形定则 实验的操作技巧 注意事项和误差分析 释难解惑 2 弹簧秤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 使用时弹簧的伸长方向和所测拉力方向要一致 弹簧 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 5 读数时应正对 平视刻度 2 注意事项 2 注意事项 1 在本实验中 以橡皮条的伸长 结点到达某一位置 来衡量力的作用效果 因此 在同一次实验中应使两种情况下结点达到同一位置 2 实验前 首先检查弹簧秤的零点是否正确 实验中 弹簧秤必须保持与木板平行 使用时不能超过弹性限度 读数时应估读到最小刻度的下一位 3 在不超过弹簧秤的量程和橡皮条形变不超过其弹性限度的条件下 应使拉力尽量大一些 4 画力的图示时 标度的选取应恰当 并且要相同 要严格按几何作图法求合力 同时还要把力的图示作得稍大一些 3 数据处理及误差分析 3 数据处理及误差分析本实验的主要误差来源于读数 作图 此外还有弹簧秤本身的误差 因此 首先应检查弹簧秤的零点是否准确 在实验中拉细绳时必须保持弹簧秤与板面平行 读数时眼睛一定要正对刻度 按有效数字记录示数 作图时要准确 两个分力f1 f2间夹角 不能太大或太小 以60 100 为宜 要按实验的要求进行操作 读数 作图 即使存在误差 也是正常的 不能用数据拼凑使实验非常完美 也不能只用特殊角度而不管其一般性 二 探究弹力和弹簧伸长的关系 实验中的注意事项 二 探究弹力和弹簧伸长的关系 实验中的注意事项 1 所挂钩码不要过重 以免弹簧被过分拉伸 超出它的弹性限度 要注意观察 适可而止 2 每次所挂钩码的质量差尽量大一些 从而使坐标上描的点尽可能稀 这样作出的图线精确 3 每次增减砝码测有关长度时 均需保证弹簧及砝码不上下振动而处于静止状态 否则 弹簧弹力将可能与砝码重力不相等 4 测量有关长度时 应区别弹簧原长l0 实际总长l及伸长量x三者之间的不同 明确三者之间的关系 5 描点画线时 所描的点不一定都落在一条曲线上 但应注意一定要使各点均匀分布在曲线的两侧 6 记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位 1 验证力的平行四边形定则实验的正确操作 讲练互动 例1 在 验证力的平行四边形定则 的实验中 其中的三个实验步骤如下 1 在水平放置的木板上垫一张白纸 用图钉固定 把橡皮条的一端固定在木板上 另一端拴两根细线 通过细线同时用两个测力计互成角度地拉橡皮条 使它与细线的结点到达某一位置o点 在白纸上记下o点和两测力计的读数f1和f2 1 验证力的平行四边形定则实验的正确操作 讲练互动 2 在纸上根据f1和f2的大小 应用平行四边形定则作图求出合力f 3 只用一只测力计通过细绳拉橡皮条 使它的伸长量与两测力计拉时相同 记下此时测力计的读数f 和细绳的方向 以上三个步骤中均有错误或疏漏 请指出 1 中是 2 中是 3 中是 变式练习 将下述实验步骤按正确顺序排列应是 1 在白纸上按比例做出两个力f1和f2的图示 根据平行四边形定则作图求出合力f 2 只用一只测力计 通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置 3 记下两测力计读数 描出两细绳的方向 4 在水平放置的木板上 垫一张白纸 用图钉固定 把橡皮条的一端固定在板上p点 用两条细绳连接在橡皮条的另一端 通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮条 使橡皮条与细绳的连接点到达某一位置 并记下此位置 5 记下测力计的读数f 和细绳方向 按同一比例做出这个力的图示 比较这个实测合力f 和按平行四边形法则求出的合力f 看它们的大小和方向是否相同 6 改变两测力计拉力的大小和方向 重做两次实验 从实验中得出结论 2 验证力的平行四边形定则实验方法的拓展和迁移 例2 在做 验证力的平行四边形定则 的实验中 只用一把弹簧秤也能完成实验 下面的几个单个弹簧秤完成实验的说法中 正确的是 a 把两条细线中的一条与弹簧秤连接 然后同时拉这两条细线 使橡皮条一端伸长到o点位置 读出秤的示数f1和f2的值 2 验证力的平行四边形定则实验方法的拓展和迁移 b 把两条细线中的一条与弹簧秤连接 然后同时拉这两条细线 使橡皮条一端伸长到o点 读出弹簧秤的示数f1 放回橡皮条 再将弹簧秤连接到另一根细线 再同时拉这两条细线 使橡皮条再伸长到o点 读出秤的示数f2 c 用弹簧秤连接一条细线拉橡皮条 使它的一端伸长到o点 读出f1 再换用另一细线与弹簧秤连接橡皮条 使它的一端仍然伸长到o点 读出f2 d 把两根细线中的一条细线与弹簧秤连接 然后同时拉这两天细线 使橡皮条的一端伸长到o点 记下两细线的方向及秤的示数f1 放回橡皮条后 将弹簧秤连接到