优质课验证力的平行四边形定则

1、郏县第一高级中学郏县第一高级中学 董跃武董跃武核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练课前自主学案课前自主学案知能优化训练知能优化训练实实 验：验：验验证证力力的的平平行行四四边边形形定定则则课前自主学案课前自主学案【实验目的实验目的】验证力的平行四边形定则验证力的平行四边形定则【实验原理实验原理】一个力一个力F的作用效果与两个共点力的作用效果与两个共点力F1和和F2的共同作用效果都是把橡皮条拉伸到某点，所的共同作用效果都是把橡皮条拉伸到某点，所以以F为为F1和和F2的合力的合力作出作出F的图示，再的图示，再根据平行四边形定则作出根据平行四边形定则作出F1和和F2的合力的合力F的图的图

2、示，比较示，比较F和和F是否大小相等，方向相是否大小相等，方向相同同如果在误差范围内，如果在误差范围内，F和和F相同，那么相同，那么力的平行四边形定则就正确力的平行四边形定则就正确【实验器材实验器材】方木板，白纸，弹簧测力计即弹簧秤方木板，白纸，弹簧测力计即弹簧秤(两只两只)，三角板，刻度尺，图钉三角板，刻度尺，图钉(几个几个)，细芯铅笔，橡皮，细芯铅笔，橡皮条，细绳套条，细绳套(两个两个)弹簧测力计测力原理是根据胡克定律，其适用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，刻度是范围是在弹性限度内，刻度是05 N，分度值，分度值是是0.1 N，它的拉杆和钩的质量较大，且零点是，

3、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在竖直情况下校准的，因此水平使用时要重新调零点调零点弹簧测力计的伸长方向要和所测拉力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刻度板和刻度板末端的限位卡发生摩擦【实验步骤实验步骤】1用图钉把白纸钉在水平桌面的用图钉把白纸钉在水平桌面的方木板上方木板上2用图钉把橡皮条的一端固定在用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套的另一端拴上两个细绳套3用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成用两只弹簧测力计

4、分别钩住细绳套，互成角度拉橡皮条，将结点拉到某一位置角度拉橡皮条，将结点拉到某一位置O，如图，如图记录两弹簧测力计的读数，用铅笔描下记录两弹簧测力计的读数，用铅笔描下O点的点的位置及此时两条细绳套的方向位置及此时两条细绳套的方向4用铅笔和刻度尺从结点用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线，按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，并以的图示，并以F1和和F2为邻边用刻度尺和三为邻边用刻度尺和三角板作平行四边形，过角板作平行四边形，过O点画平行四边形的点画平行四边形的对角线，即为合力对角线，即为合力F的图示的图示5只用

5、一只弹簧测力计钩住细绳套，把橡皮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条的结点拉到同样位置O，记下弹簧测力计的，记下弹簧测力计的读数和细绳的方向，用刻度尺从读数和细绳的方向，用刻度尺从O点按选定的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标度沿记录的方向作出这只弹簧测力计的拉力F的图示的图示6比较一下力比较一下力F与用平行四边形定则求出的与用平行四边形定则求出的合力合力F的大小和方向的大小和方向7改变两个力改变两个力F1、F2的大小和夹角，重复实的大小和夹角，重复实验两次验两次核心要点突破核心要点突破二、误差分析二、误差分析1误差来源：除弹簧测力计本身的误差外，误差来

6、源：除弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差、作图误差等还有读数误差、作图误差等2减小误差的办法减小误差的办法(1)实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度，要按有效数字和弹簧测力计的力计的刻度，要按有效数字和弹簧测力计的精度正确读数和记录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力的对边一定要平行(3)因两个分力因两个分力F1、F2间的夹角间的夹角越大，用平行四越大，用平行四边形定则作出的合力边形定则作出的合力F的误差的误差F就越大，所以，就越大，所以，实验中不要把实验中不要把取得

7、太大，但也不宜太小，以取得太大，但也不宜太小，以6090之间为宜之间为宜三、注意事项三、注意事项1在同一次实验中，使橡皮条拉长时，结点在同一次实验中，使橡皮条拉长时，结点O位置一定要相同位置一定要相同2用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡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，在皮条时，夹角不宜太大也不宜太小，在6090之间为宜之间为宜3读数时应注意使弹簧测力计与木板平行，并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，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避免弹簧测力计的外壳和弹簧

8、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，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，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，再将所套末端用铅笔画一个点，去掉细绳套后，再将所标点与标点与O点连接，即可确定力的方向点连接，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在同一次实验中，画力的图示所选定的标度要相同

9、，并且要恰当选取标度，使所作力的图示要相同，并且要恰当选取标度，使所作力的图示稍大一些稍大一些 记忆口诀： 结点位置结点位置O确定，两绳夹角要适中确定，两绳夹角要适中. 力秤木板要平行，眼睛读数垂直秤力秤木板要平行，眼睛读数垂直秤. 细绳套应适当长，铅笔两点定方向细绳套应适当长，铅笔两点定方向.画力标度要适当，不然误差要粗放画力标度要适当，不然误差要粗放.课堂互动讲练课堂互动讲练对实验操作的考查对实验操作的考查类型一类型一 (2010年高考天津卷年高考天津卷)在探究合力的方法在探究合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另时，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

10、绳一端系上带有绳套的两根细绳实验时，需要实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹两次拉伸橡皮条，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，下列哪些实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的说法是正确的_(填字母代号填字母代号)A将橡皮条拉伸相同长度即可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将橡皮条和绳的结点拉到

11、相同位置(2)同学们在操作过程中有如下议论，其中对减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小实验误差有益的说法是_(填字母代号填字母代号)A两细绳必须等长两细绳必须等长B弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行弹簧秤、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用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大差应尽可能大D拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些向的两点要远些【精讲精析精讲精析】(1)实验中两次拉伸橡皮条时，实验中两次拉伸橡皮条时，应要求两次的作用效果必须完全相同，即橡皮应要求两次的作用效果必须完

12、全相同，即橡皮条被拉伸的方向、长度完全相同，所以答案选条被拉伸的方向、长度完全相同，所以答案选B、D.(2)对减小误差有益的做法是对减小误差有益的做法是B、D.B做法能保证做法能保证分力与合力在同一平面内，减小了作图误差；分力与合力在同一平面内，减小了作图误差；D做法能保证分力的方向测量更准确，减少了做法能保证分力的方向测量更准确，减少了测量误差测量误差实验时两细绳不必等长，两弹簧秤实验时两细绳不必等长，两弹簧秤的示数也不一定要求相差较大，所以的示数也不一定要求相差较大，所以B、D正正确确【答案答案】(1)BD(2)BD对实验步骤的考查对实验步骤的考查类型二类型二 某同学做某同学做“验证力的平

13、行四边形定则验证力的平行四边形定则”实验实验时，主要步骤是：时，主要步骤是：A在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，在桌上放一块方木板，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用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套绳套C用两个弹簧测力计分别勾住绳套，互成角度地用两个弹簧测力计分别勾住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.记记录下录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数

14、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只弹按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力簧测力计的拉力F1和和F2的图示，并用平行四边形的图示，并用平行四边形定则求出合力定则求出合力F.E只用一个弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条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，记下细绳套使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳套的方向，按同一标度作出这个力的方向，按同一标度作出这个力F的图示的图示F比较比较F和和F的大小和方向，看它们是否相同，的大小和方向，看它们是否相同，得出结论得出结论上述步骤中：上述步骤中：(1)有重要遗漏的步骤的序号是有重要遗漏的步骤的序号是_和和_；(2)遗漏的内容分别是遗漏的内容分别是_和和_【思路点拨思路点拨】考查学生对实验原理的理解，对实考查学生对实验原理的理解，对实验过程、实验步骤的掌握情况验过程、实验步骤的掌握情况【精讲精析精讲精析】根据验证力的平行四边形定则的操根据验证力的平行四边形定则的操作规程可知，有重要遗漏的步骤的序号是作规程可知