高考物理大一轮361度全程复习 实验二 验证力的平行四边形定则课件.ppt

一 实验目的1 运用力的图示法验证力的合成的平行四边形定则 2 理解等效替代思想在物理中的应用 二 实验原理互成角度的两个力与一个力产生相同的效果 看它们用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等 三 实验器材木板 白纸 图钉若干 橡皮条 细绳 弹簧秤两个 三角板 刻度尺 量角器 实验二验证力的平行四边形定则 四 实验步骤1 用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的木板上 2 用两个弹簧秤分别钩住两个细绳套 互成角度地拉橡皮条 使橡皮条伸长 结点到达某一位置o 3 用铅笔描下结点o的位置和两条细绳套的方向 并记录弹簧秤的读数 4 只用一只弹簧秤通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置o 记下弹簧秤的读数和细绳套的方向 5 改变两弹簧秤拉力的大小和方向 再重做两次实验 五 数据处理1 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秤的拉力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 2 用刻度尺从o点按同样的标度沿记录的方向作出只用一只弹簧秤时的拉力f 的图示 3 比较f与f 是否完全重合或几乎完全重合 从而验证平行四边形定则 六 注意事项1 同一实验中的两只弹簧秤的选取方法是 将两只弹簧秤调零后互钩对拉 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 用两只弹簧秤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秤与木板平行 并使细绳套与弹簧秤的轴线在同一条直线上 避免弹簧秤的外壳与弹簧秤的限位卡之间有摩擦 读数时眼睛要正视弹簧秤的刻度 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 七 误差分析1 读数误差减小读数误差的方法 选择相同的弹簧秤并调整好零刻度 弹簧秤数据在允许的情况下 尽量大一些 读数时眼睛一定要正视 要按有效数字正确读数和记录 2 作图误差减小作图误差的方法 作图时两力的对边一定平行 两个分力f1 f2间的夹角越大 用平行四边形作出的合力f的误差 f就越大 所以实验中不要把f1 f2间的夹角取得太大 2010 天津高考 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 1 实验对两次拉伸橡皮条的要求中 下列哪些说法是正确的 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 实验中 两次拉伸橡皮条应 橡皮条沿相同方向拉到相同长度且使橡皮条和绳的结点拉到相同位置 即b d正确 2 为了减小实验误差应使细线长一些 且标记拉力方向的两点远些 故d正确 此实验操作要求弹簧秤 细绳 橡皮条与木板平行 故b项正确 答案 1 bd 2 bd 1 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的弹簧秤 沿着两个不同的方向拉弹簧秤 当橡皮筋的活动端拉到o点时 两根细绳相互垂直 如图2 5 1所示 这时弹簧秤的读数可从图中读出 图2 5 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 验证力的平行四边形定则 的实验情况如图2 5 2甲所示 其中a为固定橡皮筋的图钉 o为橡皮筋与细绳的结点 ob和oc为细绳 图2 5 2乙是在白纸上根据实验结果画出的图 图2 5 2 图乙中的f与f 两力中 方向一定沿ao方向的是 本实验采用的科学方法是 填 理想实验法 等效替代法 或 控制变量法 3 在做共点的两个力的合成实验时 如果只给一个弹簧秤能否完成这个实验 如果能完成 请简要说明操作过程 如果不能 请说明理由 标准解答 1 根据基本仪器读数规则可以确定两弹簧秤的读数分别为2 5n和4 0n 2 f是依据平行四边形定则作出的两分力的合力的理论值 而f 是等效替代法得到的实测值 因此 f 方向一定沿ao方向 3 可以 可先作出两个分力的方向 把两根细线向着两个分力的方向去拉 一只手直接拉线 另一只手通过弹簧秤拉线记下拉力的大小 然后把弹簧秤放到