《金新學(xué)案》高考物理一輪 第2章 第四講 實(shí)驗(yàn)三：驗(yàn)證力的平行四邊形定則課件 新人教必修1

第四講實(shí)驗(yàn)三：驗(yàn)證力的平行四邊形定則

驗(yàn)證互成角度的兩個(gè)力合成時(shí)的平行四邊形定則．如果使F1、F2的共同作用效果與另一個(gè)力F′的作用效果相同(橡皮條在某一方向伸長(zhǎng)一定的長(zhǎng)度)，那么根據(jù)F1、F2用平行四邊形定則求出的合力F，應(yīng)與F′在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)大小相等、方向相同．方木板一塊、白紙、彈簧測(cè)力計(jì)(兩只)、橡皮條、細(xì)繩套(兩個(gè))、三角板、刻度尺、圖釘(幾個(gè))、細(xì)芯鉛筆．一、實(shí)驗(yàn)步驟1．用圖釘把白紙釘在水平桌面上的方木板上．并用圖釘把橡皮條的一端固定在A點(diǎn)，橡皮條的另一端拴上兩個(gè)細(xì)繩套．2．用兩只彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長(zhǎng)到某一位置O，如右圖所示，記錄兩彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，用鉛筆描下O點(diǎn)的位置及此時(shí)兩細(xì)繩套的方向．3．只用一只彈簧測(cè)力計(jì)通過(guò)細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置O，記下彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)和細(xì)繩套的方向．二、數(shù)據(jù)處理4．用鉛筆和刻度尺從結(jié)點(diǎn)O沿兩條細(xì)繩方向畫(huà)直線，按選定的標(biāo)度作出這兩只彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F1和F2的圖示，并以F1和F2為鄰邊用刻度尺作平行四邊形，過(guò)O點(diǎn)畫(huà)平行四邊形的對(duì)角線，此對(duì)角線即為合力F的圖示．5．用刻度尺從O點(diǎn)按同樣的標(biāo)度沿記錄的方向作出這只彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F′的圖示．6．比較F與F′是否完全重合或幾乎完全重合，從而驗(yàn)證平行四邊形定則．1．彈簧測(cè)力計(jì)的選取方法將兩只彈簧測(cè)力計(jì)調(diào)零后互鉤水平對(duì)拉，若兩只彈簧在對(duì)拉過(guò)程中，讀數(shù)相同，則可選；若讀數(shù)不同，應(yīng)另選，直至相同為止．2．在同一次實(shí)驗(yàn)中，使橡皮條拉長(zhǎng)時(shí)結(jié)點(diǎn)O的位置一定要相同．3．不要用老化的橡皮條，檢查方法是用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條，要反復(fù)做幾次，使橡皮條拉到相同的長(zhǎng)度看彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)有無(wú)變化．4．用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)勾住細(xì)繩套互成角度地拉橡皮條時(shí)，其夾角不宜太小，也不宜太大，以60°到100°之間為宜．1．讀數(shù)誤差減小讀數(shù)誤差的方法：選擇相同的彈簧測(cè)力計(jì)并調(diào)整好零刻度；彈簧測(cè)力計(jì)數(shù)據(jù)在允許的情況下，盡量大一些，讀數(shù)時(shí)眼睛一定要正視，要按有效數(shù)字正確讀數(shù)和記錄．2．作圖誤差減小作圖誤差的方法：作圖時(shí)兩力的對(duì)邊一定平行．兩個(gè)分力F1、F2間的夾角越大，用平行四邊形作出的合力F的誤差ΔF就越大，所以實(shí)驗(yàn)中不要把F1、F2間的夾角取得太大． 某同學(xué)在家中嘗試驗(yàn)證平行四邊形定則，他找到三條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘子，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：如右圖所示，將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個(gè)釘子A、B上，另一端與第三條橡皮筋連接，結(jié)點(diǎn)為O，將第三條橡皮筋的另一端通過(guò)細(xì)繩掛一重物．(1)為完成實(shí)驗(yàn)，下述操作中必需的是________．a(chǎn)．測(cè)量細(xì)繩的長(zhǎng)度b．測(cè)量橡皮筋的原長(zhǎng)c．測(cè)量懸掛重物后橡皮筋的長(zhǎng)度d．記錄懸掛重物后結(jié)點(diǎn)O的位置(2)釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次驗(yàn)證，可采用的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.解析：：(1)必需需測(cè)量量橡皮皮筋的的原長(zhǎng)長(zhǎng)和懸懸掛重重物后后橡皮皮筋的的長(zhǎng)度度，這這樣才才能確確定橡橡皮筋筋的伸伸長(zhǎng)量量，確確定各各力的的大小小，還還需記記錄懸懸掛重重物后后結(jié)點(diǎn)點(diǎn)O的位置置，同同時(shí)記記下三三條橡橡皮筋筋所在在的方方向，，以便便確定定各拉拉力的的方向向，根根據(jù)平平行四四邊形形定則則作出出合力力的圖圖示．．因此此，必必需的的操作作是b、c、d.(2)改改變條件件再次驗(yàn)驗(yàn)證可采采用更換換不同的的小重物物的方法法．答案：(1)bcd(2)更換不不同的小小重物某同學(xué)做做“驗(yàn)證力的的平行四四邊形定定則”的實(shí)驗(yàn)時(shí)時(shí)，主要要步驟是是：A．在桌桌上放一一塊方木木板，在在方木板板上鋪一一張白紙紙，用圖圖釘把白白紙釘在在方木板板上B．用圖圖釘把橡橡皮條的的一端固固定在板板上的A點(diǎn)，在橡橡皮條的的另一端端拴上兩兩條細(xì)繩繩，細(xì)繩繩的另一一端系著著繩套C．用兩兩個(gè)彈簧簧測(cè)力計(jì)計(jì)分別鉤鉤住繩套套，互成成角度地地拉橡皮皮條，使使橡皮條條伸長(zhǎng)，，結(jié)點(diǎn)到到達(dá)某一一位置O.記錄下下O點(diǎn)的位置置，讀出出兩個(gè)彈彈簧測(cè)力力計(jì)的示示數(shù)D．按選選好的標(biāo)標(biāo)度，用用鉛筆和和刻度尺尺作出兩兩只彈簧簧測(cè)力計(jì)計(jì)的拉力力F1和F2的圖示，，并用平平行四邊邊形定則則作出合合力FE．只用用一只彈彈簧測(cè)力力計(jì)，通通過(guò)細(xì)繩繩套拉橡橡皮條使使其伸長(zhǎng)長(zhǎng)，讀出出彈簧測(cè)測(cè)力計(jì)的的示數(shù)，，記下細(xì)細(xì)繩的方方向，按按同一標(biāo)標(biāo)度作出出這個(gè)力力F′的圖示F．比較較F′和F的大小和和方向，，看它們們是否相相同，得得出結(jié)論論上述步驟驟中：(1)有有重要遺遺漏的步步驟的序序號(hào)是________和________；(2)遺遺漏的內(nèi)內(nèi)容分別別是______________________________和_______________________________________________．．解析：(1)根據(jù)據(jù)“驗(yàn)證力的平平行四邊形形定則”實(shí)驗(yàn)的操作作規(guī)程可知知，有重要要遺漏的步步驟的序號(hào)號(hào)是C、E.(2)在C中未未記下兩條條細(xì)繩的方方向，