第三章物理必修1（实验二）.ppt

实验二验证力的平行四边形定则,一、实验目的1掌握弹簧测力计的正确使用方法。2验证互成角度的两个力合成的平行四边形定则，培养用作图法处理问题的能力。二、实验原理等效法：使一个力F的作用效果和两个力F1、F2的作用效果都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到某点，所以一个力F就是这两个力F1和F2的合力，作出力F的图示。再根据平行四边形定则作出力F1和F2的合力F的图示，比较F和F的大小和方向是否都相同。,三、实验器材方木板、弹簧测力计两个、白纸、橡皮条一段、细绳套两个、图钉(若干)、三角板、刻度尺、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。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。,图31,3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31所示，记录两弹簧测力计的读数F1和F2，用铅笔描下O点的位置及此时两细绳套的方向。4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F和细绳的方向。5改变两个力F1与F2的大小和夹角再重复实验两次。,五、数据处理1用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳的方向画直线，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。2用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的F的方向作出这只弹簧测力计的拉力F的图示。3比较F和平行四边形定则求出的合力F的大小和方向上是否相同。,六、注意事项1不要直接以橡皮条端点为结点，可拴一短细绳连两细绳套，以三绳交点为结点，应使结点小些，以便准确地记录结点O的位置。2在同一次实验中，使橡皮条拉长时结为O的位置一定要相同。(保证作用效果相同)3不要用老化的橡皮条，检查方法是用一个弹簧测力计拉橡皮条，要反复做几次，使橡皮条拉到相同的长度看弹簧测力计读数有无变化。,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点连直线确定力的方向。5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。6用两个弹簧测力计勾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到120之间为宜。,七、误差分析1误差来源：除弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差、作图误差等。2减小误差的办法(1)实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度，要根据弹簧测力计的精度正确读数和记录。(2)作图时用刻度尺借助于三角板，使表示两力的对边一定要平行。因两个分力F1、F2间的夹角越大，用平行四边形定则作出的合力F的误差F就越大，所以，实验中不要把取得太大，但也不宜太小，以60120为宜。,题型一对实验原理及注意事项的考查例1在“验证力的平行四边形定则”的实验中某同学的实验情况如图32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32,(1)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(2)本实验中，采取下列哪些方法和步骤可以减小实验误差A两个分力F1、F2间的夹角越大越好B拉橡皮筋的细绳要稍长一些C实验中，弹簧测力计必须与木板平行D读数时视线要正对弹簧测力计刻度,【自主解答】(1)本实验是利用等效原理，当两个力作用使橡皮筋伸长到结点O点，另一个力作用也使橡皮筋伸长到结点O点时，这个力就是前两个力的合力，选B。(2)本实验中两弹簧测力计所拉绳间的夹角一般在60到120之间较合适，A错误；为了减小误差，便于确定两拉力的方向，拉橡皮筋的细绳要稍长一些，且必须使橡皮筋、细绳、弹簧测力计都与木板平行，细绳要与弹簧测力计轴线在同一直线上，读数时视线要正对弹簧测力计刻度，B、C、D均正确。【答案】(1)B(2)BCD,1在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮筋的一端固定在水平木板上A点，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套。实验中需用两只弹簧测力计分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮筋，把结点拉伸到O点，如图33所示。某同学认为在此过程中必须注意以下几项：,图33,A细绳要适当长一些，拉力要适当大一点B拉橡皮筋时，橡皮筋、细绳、弹簧测力计应贴近木板且尽量与木板平面平行C为了方便，实验时可用图钉将结点O固定在木板上，然后记录拉力的大小和方向D橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上其中正确的是_。(填选项前的字母)答案AB,题型二对实验步骤的考查例2某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时，主要步骤是：A在桌面上放一块方木板，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用两个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，记下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数D按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力FE只用一个弹簧测力计，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和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_。【自主解答】根据实验原理，本实验有重要遗漏的步骤有C和E；步骤C中忘记记录两细绳套的方向，步骤E中应将结点拉至O点。【答案】(1)CE(2)C中忘记记录两绳套的方向E中忘记把结点拉至O点,【名师点拨】“验证力的平行四边形定则”实验过程中需要记录的内容有(1)橡皮条与细绳结点O的位置；(2)用两个弹簧秤拉结点时，两拉力的大小和方向；(3)用一个弹簧秤拉结点时，使橡皮条与细绳结点到O时拉力的大小和方向。,2在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学第一步用一个弹簧测力计钩住细绳套拉橡皮条，使结点到达某一位置O；第二步用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套互成角度地拉橡皮条，使结点到达同一位置O。第二步中必须记录的是A两细绳的长度和两细绳的方向B橡皮条