高中物理 實驗2驗證力的平行四邊形定則課件 新人教版必修1

1、n知識與技能n1知道實驗?zāi)康呐c原理：利用合力與分力的等效替代原理，驗證力的平行四邊形定則n2知道利用橡皮條、彈簧秤、直尺等器材驗證實驗的方法、步驟及有關(guān)事項等n過程與方法n1鞏固力的合成的知識n2鞏固力的合成的平行四邊形定則n情感、態(tài)度與價值觀n1體會力的合成中的等效替代思想n2培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實驗的方法n1掌握彈簧測力計的正確使用方法n2根據(jù)實驗的要求，會對給定的實驗步驟排序、糾錯n3驗證力的平行四邊形定則，培養(yǎng)作圖法處理問題的能力n如右圖所示，結(jié)點受三個共點力作用處于平衡狀態(tài)，則F1與F2的合力必與橡皮條AO拉力平衡改用一個拉力F使結(jié)點仍到O點，則F必與F1和F2的合力等效以F1和F2為鄰邊作

2、平行四邊形求出合力F.比較F與F的大小和方向，以驗證互成角度的兩個力合成時的平行四邊形定則n方木板、白紙、彈簧測力計(兩個)、三角板、刻度尺、圖釘(若干個)、細芯鉛筆、橡皮條、細繩套(兩個)n1用圖釘把白紙釘在水平桌面上的方木板上n2用圖釘把橡皮條的一端固定在A點，橡皮條的另一端拴上兩個細繩套n3用兩只彈簧測力計分別鉤住細繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長到某一位置O，如圖所示，記錄兩彈簧測力計的讀數(shù)，用鉛筆描下O點的位置及此時兩細繩套的方向n4改變兩個力F1與F2的大小和夾角，再重復(fù)實驗兩次n1用鉛筆和刻度尺從結(jié)點O沿兩條細線方向畫直線，按選定的標(biāo)度作出這兩只彈簧測力計的讀數(shù)F1和F2的

3、圖示，并以F1和F2為鄰邊用刻度尺作平行四邊形，過O點畫平行四邊形的對角線，此對角線即為合力F的圖示n2只用一只彈簧測力計通過細繩套把橡皮條的結(jié)點拉到同樣的位置O，記下彈簧測力計的讀數(shù)和細繩的方向，用刻度尺從O點按同樣的標(biāo)度沿記錄的方向作出這只彈簧測力計的拉力F的圖示n3比較力F與平行四邊形定則求出的合力F在大小和方向上是否相同n1誤差來源：除彈簧測力計本身的誤差外，還有讀數(shù)誤差、作圖誤差等n2減小誤差的辦法n(1)實驗過程中讀數(shù)時眼睛一定要正視彈簧測力計的刻度，要按有效數(shù)字和彈簧測力計的精度正確讀數(shù)和記錄n(2)作圖時用刻度尺借助于三角板，使表示兩力的對邊一定要平行因兩個分力F1、F2間的夾

4、角越大，用平行四邊形定則作出的合力F的誤差F就越大，所以，實驗中不要把取得太大，但也不宜太小，以60120之間為宜n1正確使用彈簧測力計n(1)實驗中的兩只彈簧測力計的選取方法是：將兩只彈簧測力計調(diào)零后互鉤水平對拉過程中，讀數(shù)相同，則可選；若讀數(shù)不同，應(yīng)另換或調(diào)校，直至相同為止n(2)使用彈簧測力計測力時，讀數(shù)應(yīng)盡量大些，但不能超出它的測量范圍n(3)使用前要檢查指針是否指在零刻度線上，否則應(yīng)校正零位(無法校正的要記錄下零誤差)還需用鉤碼檢查是否存在示值誤差，若存在，應(yīng)加以校正n(4)被測力的方向應(yīng)與彈簧測力計軸線方向一致，拉動時彈簧及掛鉤不可與外殼相碰以避免產(chǎn)生摩擦n(5)讀數(shù)時應(yīng)正對、平視

5、刻度n2規(guī)范實驗操作n(1)不要直接以橡皮條端點為結(jié)點，可用一段細繩連兩細繩套，以三繩交點為結(jié)點，應(yīng)使結(jié)點小些，以便準(zhǔn)確地記錄結(jié)點O的位置n(2)在同一次實驗中，使橡皮條拉長時結(jié)點O的位置一定要相同n(3)不要用老化的橡皮條，檢查方法是用一個彈簧測力計拉橡皮條，要反復(fù)做幾次，使橡皮條拉到相同的長度看彈簧測力計讀數(shù)有無變化n(4)細繩套應(yīng)適當(dāng)長一些，便于確定力的方向不要直接沿細繩套的方向畫直線，應(yīng)在細繩套末端用鉛筆畫一個點，取掉細繩套后，再將所標(biāo)點與O點連一直線確定力的方向n(5)在同一次實驗中，畫力的圖示所選定的標(biāo)度要相同，并且要恰當(dāng)選取標(biāo)度，使所作力的圖示稍大一些n例1如下圖所示是甲、乙兩位

6、同學(xué)在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中所得到的實驗結(jié)果，若用F表示兩個分力F1、F2的合力，用F表示F1和F2的等效力，則可以判斷_(填“甲”或“乙”)同學(xué)的實驗結(jié)果是尊重事實的n答案：甲n解析：由題設(shè)可知，F(xiàn)為F1和F2的合力，通過平行四邊形定則所得，而F是F1和F2的等效力，即用一只彈簧測力計拉橡皮條時的拉力，顯然F的方向應(yīng)在細線的方向上，因甲同學(xué)F的方向與細繩在同一直線上，故甲同學(xué)是尊重事實的n本題解答的焦點在F的方向的確定上兩位同學(xué)的實驗結(jié)果都有誤差，這是正常的，但乙同學(xué)很明顯在F的方向的確定上違背了實驗的要求，作圖是錯誤的n規(guī)律總結(jié)：理解實驗原理是做好實驗的關(guān)鍵，實驗器材的選擇，實

7、驗方案的設(shè)計、實驗步驟的安排、實驗誤差分析等都必須依據(jù)實驗原理來進行n變式訓(xùn)練1在做驗證力的平行四邊形定則的實驗時，先用兩個彈簧秤拉橡皮條，再用一個彈簧秤拉橡皮條，兩次須使橡皮條的結(jié)點達到同一位置，這樣做是為了 n()nA便于測量力的大小nB使兩個分力和它的合力產(chǎn)生相同的效果nC使兩個分力和它的合力有相同的作用點nD便于畫出分力與合力的方向n答案：BCn解析：本實驗是一個驗證性實驗，就是要看共點的兩個力與它們的合力是否滿足平行四邊形定則，因合力與它的分力是等效力，兩次使橡皮條沿同一方向伸長相同的長度，表明第一次對橡皮條所加的兩個力與第二次對橡皮條所加的一個力是等效力，其次，本實驗是共點的兩個力

8、的合成，所以拉到同一位置也滿足了共點的條件，故本例正確選項為BC.n例2該實驗中的三個步驟如下：(1)在水平放置的木板上固定一張白紙，把橡皮條的一端固定在木板上，另一端拴兩根細繩套，通過細繩套同時用兩個測力計互成角度的拉橡皮條，使它與細繩套的結(jié)點到達某一位置O點，在白紙上記下O點和兩測力計的示數(shù)F1和F2.(2)在紙上根據(jù)F1和F2的大小，應(yīng)用平行四邊形定則做出合力F.(3)只用一個測力計通過細繩套拉橡皮條，使它的伸長量與兩個測力計拉時相同，記下此時測力計的示數(shù)F和細繩套的方向n以上三個步驟中均有錯誤或疏漏，請指出錯在哪里？ n(1)中是_n(2)中是_n(3)中是_n答案：(1)中未記下細繩

9、套的方向(2)中應(yīng)根據(jù)F1和F2的大小和方向作圖(3)中應(yīng)將橡皮筋與細繩套的結(jié)點拉至同一位置O點n變式訓(xùn)練2(2009大慶高一檢測)某同學(xué)做“驗證力的平行四邊形定則”實驗時，主要步驟是：nA在桌面上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；nB用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點，在橡皮條的另一端拴上兩條細繩，細繩的另一端系著繩套；nC用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點到達某一位置O，記下O點的位置，讀出兩個彈簧測力計的示數(shù)；nD按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出兩個彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示，并用平行四邊形定則求出合力F；nE只用一個

10、彈簧測力計，通過細繩套拉橡皮條使其伸長，讀出彈簧測力計的示數(shù)，記下細繩的方向，按同一標(biāo)度作出這個力F的圖示；nF比較F和F的大小和方向，看它們是否相同，得出結(jié)論n上述步驟中：(1)有重要遺漏的步驟的序號是_和_；n(2)遺漏的內(nèi)容分別是_和_n答案：(1)CE(2)記錄兩細繩套的方向把結(jié)點拉至O點n解析：步驟C中忘記記錄兩細繩套的方向，步驟E中應(yīng)將結(jié)點拉至O點n例3橡皮筋的一端固定在A點，另一端拴上兩根細繩，每根細繩分別連著一個量程為5N、最小刻度為0.1N的彈簧測力計，沿著每個不同的方向拉彈簧測力計，當(dāng)橡皮筋的活動端拉到O點時，兩根細繩相互垂直，如圖甲所示這時彈簧測力計讀數(shù)可從圖中讀出n(1)由圖可讀得相互垂直的拉力的大小分別為_N和_N(只需讀到0.1N)n(2)在圖乙中方格紙上按作圖法的要求畫出這兩個力及它們的合力n答案