2016高考物理大一轮复习 第二章 第6讲 实验三 验证力的平行四边形定则课件

物体间的相互作用,第二章,第6讲实验三：验证力的平行四边形定则,一、实验目的验证互成角度的两个力合成的平行四边形定则二、实验原理如果使F1、F2的共同作用效果与另一个力F的作用效果相同(使橡皮条在某一方向伸长一定的长度)，看F1、F2用平行四边形定则求出的合力F与力F是否在实验误差允许的范围内大小相等、方向相同，如果结果在实验误差允许的范围内，就验证了力的平行四边形定则,三、实验器材木板1块、白纸、图钉若干、橡皮条1段、细绳套(两个)、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺、铅笔等四、实验步骤1用图钉把1张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板上的A点，用两个细绳套结在橡皮条的另一端,3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，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O(如图261所示),4用铅笔描下结点O的位置和两个细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数在白纸上按比例作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F.,5只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O，记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向按同样的比例用刻度尺从O点起作出这个弹簧测力计的拉力F的图示6比较F与用平行四边形定则求得的合力F，在实验误差允许的范围内是否相等7改变两个分力F1和F2的大小和夹角，再重复实验两次，比较每次的F与F是否在实验误差允许的范围内相等,五、注意事项1在同一次实验中，使橡皮条拉长时，结点O的位置一定要相同2用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，夹角不宜太大也不宜太小，在6090为宜3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和弹簧测力计的限位孔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,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带出一个点，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,六、误差分析1读数误差减小读数误差的方法：选择相同的弹簧测力计并调整好零刻度；弹簧测力计示数在允许的情况下，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要平行；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,【跟踪训练】(2015年深圳质检)根据要求，完成“验证力的平行四边形定则”实验(1)如图262甲所示，把白纸固定在木板上后，再把木板竖立在桌面上，用图钉把橡皮筋的一端固定在A点，另一端B连结两条轻绳，跨过定滑轮后各栓一细绳套，分别挂上3个钩码和4个钩码(每个钩码重1N)，调整滑轮的位置，稳定后结点B位于O处，记下_和两条轻绳的方向，取下滑轮及钩码(2)如图262乙所示，取某单位长度表示1N，用力的图示作出两条轻绳的拉力F1和F2；再用一弹簧测力计把结点拉至O处，记下测力计的读数F_N，取下测力计,(3)在图262丙作出F1和F2的合力F及拉力F的图示(4)对比F和F的大小和方向，发现它们不是完全一致的，其可能的原因是_(填一个原因),【答案】(1)O的位置(2)5.0(3)如右图所示(4)测量存在误差；作图没有画准；弹簧测力计自身重力的影响；滑轮与绳之间的摩擦力等,验证互成角度的两个力合成的平行四边形定则,(1)改变钩码个数，实验能完成的是()A钩码的个数N1N22，N34B钩码的个数N1N33，N24C钩码的个数N1N2N34D钩码的个数N13，N24，N35(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是()A标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向B量出OA、OB、OC三段绳子的长度C用量角器量出3根绳子之间的夹角D用天平测出钩码的质量,(3)在作图时，你认为图264中图_是正确的(填“甲”或“乙”),解析(1)A组中N1N22时，只有当两力同向时，其合力才为4，显然是无法完成实验的，其余的3组均可以满足三力平衡(2)三力的大小可以直接用钩码的个数代替，故无需测出其质量，只要记下结点O的位置及三力的方向即可(3)F3显然应该是竖直向下的，F1、F2所作出的平行四边形的对角线因为误差的原因不一定严格地竖直向上和F3平衡答案(1)BCD(2)A(3)甲一题一得只要知道验证平行四边形定则的实验原理，就可以掌握好任意形式的变题,只用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与用两个弹簧测力计同时拉时相同，记下此时弹簧测力计的读数F及方向(1)以上三个步骤均有错误或疏漏：中是_；中是_；中是_,(2)下面甲、乙两图是两位同学做“互成角度的两个力的合成”实验时得到的结果他们分别得到使橡皮条和细线的结点拉到O点时所需的两个力F1、F2及只用一个力时的F，并用平行四边形定则画出了F1和F2的合力F，则两人处理实验结果正确的图是_,(1)应记下两个细绳套的方向即F1和F2的方向应依据F1和F2的大小和方向作图应将橡皮条与细绳套的结点拉至同一位置O点(2)乙【解析】(1)该实验采用“等效法”进行，即一个弹簧测力计和两个弹簧测力计拉橡皮条与细绳套的结点时应该拉至同一位置O点，由于力是矢量，因此在记录数据时，不光要记录力的大小，还要记录其方向，这样才能作平行四边形，从而验证两个力的合力大小和方向是否与一个力的大小和方向相同,以上三个步骤均有错误或疏漏：中是应记下两个细绳套的方向即F1和F2的方向；中是应依据F1和F2的大小和方向作图；中