讲稿enhua物理验证力的平行四边形定则.ppt

1、,验证力的平行四边形定则,授课人:刘恩华 东营市第一中学,实验目的,1、验证平行四边形定则,2、注意弹簧测力计的使用,自学指导,1.能说出实验原理和需要的实验仪器。,2.掌握实验步骤及其注意事项。,3.会记录和处理实验数据，能进行误差分析。,4.尝试设计出其他的实验方案。,实验原理,先用弹簧秤测出分力F1 、F2 及它们的合力F 再根据平行四边形定则作出分力F1 、F2 的合力F。 比较F和F的大小和方向。 当它们在实验室允许的误差范围内相等时，就验证了力的合成的平行四边形定则。,等效替代的思想,实验仪器,方木板一个、白纸一张、弹簧秤两个、橡皮条一根、细绳套两个、三角板、刻度尺、量角器、图钉几

2、个,实验步骤,把方木板平放在桌面上，用图钉把白纸钉在木板上。,用图钉把橡皮筋的一端固定在点，另一端拴上两个细绳套。,用两个弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋的结点伸长到某一位置，并用铅笔描下结点的位置、细绳的方向，并记录下弹簧秤的示数F1 、F2 。,实验步骤,只用一只弹簧秤通过细绳套把橡皮筋的结点拉长到点，用铅笔描下细绳的方向，记录下弹簧秤的示数F。,按选定的标度作出两只弹簧秤拉力F1 、F2 的图示，并作出F1、F2 的合力F的图示。按选定的标度作出F的图示。,实验步骤,比较两个力F1 、F2 的合力F和F大小和方向，看在实验室允许的误差范围内，两者的大小和方向是否相同。,

3、改变F1 、F2 的大小和方向，再重复实验两次。,实验步骤,测量,1、用两个测力计拉细绳套使橡皮条伸长，绳的结点到达某点O时：,记录,结点O的位置,两测力计的示数F1、F2,两测力计所示拉力的方向,2、用一个测力计重新将结点拉到O点时：,弹簧秤的拉力大小F及方向。,记录,数据记录,注意事项,弹簧秤使用前要校零，在竖直位置已校正好零点的弹簧秤，到水平位置使用时，仍然要重新调零。,要选用规格、性能完全相同的两个弹簧秤。,本实验中，用弹簧秤测量拉力时，要使三个拉力F1 、F2 、F和橡皮筋均在平行于纸面的平面内。,同一次实验中，橡皮筋结点位置一定要相同。,在不超出弹簧秤量程的条件下，应该尽可能使弹簧

4、秤的拉力大一些。,用作图法作分力F1 、F2 的合力F时要准确，图要尽可能画得大些，以使测量值的最后一位估读数字在图上能准确表示出。,注意事项,数据记录,误差分析,本实验的误差除弹簧测力计本身的误差外，还主要来源于以下两方面：,1读数误差 减小读数误差的方法：弹簧测力计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,误差分析,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.,误差分析,减小误差的方法: a测力计使用前要校准零点。 b方木

5、板应水平放置。 c弹簧伸长方向和所测拉力方向应一致,并 与木板平行. d两个分力和合力都应尽可能大些，读数时 注意弹簧秤的量程及最小刻度.,误差分析,减小误差的方法: e拉橡皮条的细线要长些,标记两条细线方向的 两点要尽可能远些. f两个分力间的夹角不宜过大或过小,一般取 60-120为宜. g.在画力的合成图时,要恰当选定标度.,实验创新,创新1：在验证两个互成角度的共点力合成遵从平行四边形定则的实验中，只用一个测力计，其他的器材不变，请叙述实验步骤和方法。,创新2：不用弹簧秤，只用三条相同的橡皮条、四个图钉、一把直尺和一支铅笔、三张白纸、平木板如何验证平行四边形定则？,实验创新,将三条橡皮

6、的一端都拴在一个图钉O上，将这三条橡皮的另一端分别再拴一个图钉A、B、C，注意此时四个图钉均未固定在板上。 用刻度尺测出橡皮条的自由长度L0，注意从图钉脚之间测起。 将拴有橡皮的图钉A、B适当张开钉在木板上，拉第三根橡皮C，即使三条橡皮互成角度拉伸，待节点处的图钉O静止时，钉下C图钉，并记录图钉O的位置（注意此时O图钉不能钉）记录图钉A、B、C的位置.,测出这三条橡皮的长度L1、L2、L3，分别算出它们的伸长量X1= L1-L0，X2= L2-L0，X3= L3-L0。 将X1、X2、X3按一定比例图示出来，以X1、X2为邻边作平行四边形，求出其对角线OC，比较OC与OC的长度（即X3的长度）

7、相等，且在一条直线上，则达到目的，若OC与OC有一微小夹角，则有误差（图2-3所示）。,本实验是根据O受到三个共点力而静止，任意两个力的合力与第三个力等大反向的原理。,当堂训练,1探究力的平行四边形定则的实验原理是等效原理，其等效性是指() A使两分力与合力满足平行四边形定则 B使两次橡皮筋与细绳套的结点都与某 点O重合 C使两次橡皮筋伸长的长度相等 D使弹簧秤在两种情况下发生相同的形变,B,2.如图所示是A、B两位同学在做本实验时得到的结果，可以判定其中 _ 同学的实验结果比较符合实验事实，理由是_。,甲,F是单独拉，应该和橡皮条在一直线上,当堂训练,当堂训练,3、关于验证平行四边形定则的实验，请回答： (1)某同学在做该实验时，弹簧测力计平行于木板如图(a)放置，然后记录力的大小和方向，这样操作的问题：_.,(2)某同学完成该实验后得到的图形如图(b)所示，图上所画的四个力中，由一个弹簧测力计拉橡皮条得到的力是_,测力计轴线与细线套不在同一直线上，测量数据不准,F,当堂训练,4图267为“探究求合力的方法”的实验装置 (1)下列说法中正确的是() A在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化 B弹簧测力计拉