物理必修ⅰ人教新课标实验二　验证力的平行四边形定则课件

1、第三章第三章实验二验证力的平行四边形定则实验二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时的平行四边形定则 二、实验原理 使一个力F的作用效果和两个力F1、F2的共同作用效果相同，就是让同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点，所以F就是F1、F2的合力，作出F的图示再根据平行四边形定则作出F1、F2的合力F的图示，比较F和F的大小和方向是否相同 三、实验器材 方木板、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套、三角板、刻度尺、图钉(若干) 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 3用两个弹簧测力计分别钩

2、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，记录两弹簧测力计的读数，用铅笔描下O点的位置及此时两细线套的方向 4只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拴到同样的位置O，记下弹簧测力计的读数F和细绳的方向 五、数据处理和结果分析 1数据处理 (1)用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细线方向画直线，按选定的标度作出这两个弹簧测力计的读数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的方向作出这个弹簧测力计的拉力F的图示 2结果分析 比较F和平行四边形定则求出的合力F在大

3、小和方向上是否相同 六、注意事项 1正确使用弹簧测力计 (1)实验中的两个弹簧测力计的选取方法是：将两个弹簧测力计调零后互钩水平对拉过程中，读数相同，则可选；若读数不同，应另换或调校，直至相同为止 (2)使用弹簧测力计测量力时，读数应尽量大些，但不能超出弹簧测力计的测量范围 (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 (4)被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致，拉动时弹簧及挂钩不可与外壳相碰以避免产生摩擦 2规范实验操作 (1)不要直接以橡皮条端点为结点，可用一段细绳连两细绳套，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，使橡皮条拉长时结点

4、O的位置一定要相同 (3)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，取掉细绳套后，再将所标点与O点连一直线确定力的方向 (4)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，要按有效数字和弹簧测力计的精度正确读数和记录(实验室中常用量程5 N弹簧测力计，可以精确到0.1 N，读数以N为单位，估读至小数点后二位) (2)因两个分力F1、F2间的夹角越大，

5、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之间为宜. 某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验中，主要步骤如下： A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 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勾住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条拉长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数 对实验步骤、要求的理解 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F E只用一个

6、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比较力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_ 解析：C步骤中在记录O点位置和两弹簧测力计示数的同时还应记录下两弹力的方向，即两条细绳的方向；在E步骤中，为了保证两次作用效果相同，必须将结点拉到同一位置O. 答案：(1)C E (2)C中未记下两条细绳的方向E中未说明要把橡皮条的结点拉到了O位置 【题后总结】本实验的关键是在保证作用效果相同的情况下准确测出两分力及合力的大小和方向，因此需要测量和记录的物理量是考查本实验的热点 在本实验中，除了必要的器材外，只用一个弹簧测力计，能完成“验证力的平行四边形定则”实验吗？如果能，应如何操作？ 解析：由于合力(使橡皮条伸长到同一点所需的力)一定两分力方向(两细绳套方向)一定将合力分解有唯一确定解，因此用两个弹簧测力计同时测两分力，和用一个弹簧测力计先后测两分力，测量结果相同，所以能完成实验 实验原理的理解 测量步骤为 (1)把两条细绳中的一条细绳与弹簧测力计连结，另一条细绳用手直接抓住，然后同时拉这两条细绳，使结点至O点，记下两条绳的方向和弹簧测力计的示数F1. (2)松开橡皮条，将弹簧测力计与上一步骤中用手抓住