力和平衡實驗部分

力和平衡實驗部分第1頁/共20頁思考1、本實驗中第一次用兩個彈簧秤把結(jié)點拉到某一點O，第二次用一個彈簧秤也要把結(jié)點拉到同一點O，這樣做的目的是什么？第一次兩個力的作用效果和第二次一個力的作用效果相同第2頁/共20頁思考2、某一同學在做驗證平行四邊形定則實驗中，在桌面上平放方木板，并在方木板上鋪放白紙（用圖釘固定），再將橡皮條一端固定在方木板上，另一端上拴好細繩套后，先用兩只彈簧秤互成角度地拉橡皮條，使橡皮條與細繩的結(jié)點伸長到紙面內(nèi)某一點O，這時應記下：

然后換用一只彈簧秤拉橡皮條，使橡皮條的結(jié)點伸長到同一位置O，這時應記下：①O點位置②兩彈簧秤的讀數(shù)F1、F2③兩拉力的方向①彈簧秤的讀數(shù)F′②拉力的方向第3頁/共20頁在本實驗中，某同學的實驗結(jié)果如圖所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細繩結(jié)點的位置。圖中

是力F1與F2的合力的理論值；

是力F1與F2的合力的實驗值。通過把

和

進行比較，驗證平行四邊形法則。思考3：FF‘FF‘本實驗是驗證性實驗。所謂驗證性實驗，就是要用現(xiàn)在的實驗結(jié)果同理論結(jié)果或已有的實驗結(jié)果進行比較，檢查理論或已有的實驗結(jié)論是否正確。高中階段的物理實驗有許多是驗證性實驗，而且主要是通過對理論進行驗證，在這些實驗中，要先弄清比較的內(nèi)容。第4頁/共20頁思考4、此同學完成上述操作后，畫出相關力F1、F2、F′的圖示，并用力的平行四邊形法則畫出F1、F2的合力F。則下圖哪個是正確？AF'F2F1OFO’F'F2F1OFO’B第5頁/共20頁5、實驗注意點⑴兩相同規(guī)格的彈簧秤在使用前必須校正零點。⑵應使橡皮筋、細線所在平面與木板面平行，為此應使橡皮筋固定端離板面的高度與彈簧秤掛鉤的高度相等。⑶盡可能不要使彈簧秤的彈簧、指針、拉桿與刻度板或限位卡發(fā)生摩擦。拉力沿彈簧秤的軸線方向。⑷同一次實驗中結(jié)點的位置必須保持不變。描繪細線的方向應力求準確，可以將細線按在白紙上，用鉛筆尖沿線描出兩個距離較大的點，再用直尺把點連成線。（5）讀數(shù)時眼睛一定要正視刻度，要按有效數(shù)字正確讀數(shù)和記錄（6）兩個分力F1、F2間夾角θ

大小要適中（900左右）。第6頁/共20頁思考5：在驗證平等四邊形定則實驗中，哪些是有利于減小實驗誤差，提高實驗精度的措施（）A、橡皮條彈簧性要好，拉力要適當大些。B、兩個分力F1、F2間的夾角要盡量大些。C、拉橡皮條時，橡皮條、細繩和彈簧秤應貼近木板，并且平行于木板。D、描出細繩拉力方向時，要在細繩正下方，稍遠的距離上描出二點或者三個點。第7頁/共20頁例：如圖所示，用A、B兩只彈簧秤拉橡皮條的D端（O端固定）當D端到達E處時，α+β=900，然后保持Ａ的讀數(shù)不變，當角α由圖示位置逐漸減小時，欲使Ｄ端仍在Ｅ處，可采用的方法是（）Ａ、增大Ｂ的讀數(shù)，減小β角Ｂ、減?。碌淖x數(shù)，減小β角Ｃ、減?。碌淖x數(shù)，增大β角Ｄ、增大Ｂ的讀數(shù)，增大β角AＢＤＥαβ第8頁/共20頁二、探索彈力和彈簧伸長的關系1、實驗原理彈簧在下端懸掛鉤碼時會伸長，平衡時彈簧產(chǎn)生的彈力與所掛鉤碼的重力大小相等。用刻度尺測出彈簧在不同鉤碼拉力下的伸長量x，建立坐標系。以縱坐標表示彈力大小F,以橫坐標表示彈簧的伸長量x，在坐標系中描出實驗所得的各組（x,F）對應的點。用平滑的曲線（包括直線）連結(jié)起來。根據(jù)實驗所得的圖線就可探知彈力大小與伸長量間的關系。x2、實驗器材：彈簧、砝碼、刻度尺、坐標紙第9頁/共20頁3、實驗步驟：1)安裝好儀器。2）測量彈簧的伸長（或者總長）與彈力（等于砝碼重力）大小。3）在坐標紙上描點，以彈力為縱坐標，以彈簧伸長為橫坐標。畫出平滑曲線，分析可能代表的函數(shù)和物理意義。x第10頁/共20頁4、實驗注意事項1）安裝時，要保持刻度尺豎直并靠近彈簧。2）實驗時，要盡量選擇長度較大，匝數(shù)較多，勁度適中的彈簧，以每掛一個鉤碼（20g），彈簧伸長量增大1—2cm為宜。3）讀取彈簧下端所對應刻度時，要用三角板，并且視線垂直與刻度，力求讀數(shù)準確。4）建立坐標系時，要選擇合適標度，使所畫曲線占據(jù)整個坐標紙。5）畫圖線時，不一定要讓所有各點都正好在曲線上，但應注意使曲線兩側(cè)的點數(shù)大致相同。6）所掛鉤碼不能太多，以免超過彈簧的彈性限度。第11頁/共20頁思考1：“探索彈力與彈簧伸長的關系”實驗步驟如下:A、以彈簧伸長為橫坐標以彈力為縱坐標,找出各組數(shù)據(jù)(x,F)對應的點,并用平滑的曲線連結(jié)起來.B、記下彈簧不掛鉤碼時,其下端在刻度尺上的刻度L0C、將鐵架臺固定于桌子上,(也可在橫梁的另一側(cè)掛上一定的配重),并將彈簧的一端系于橫梁上,在彈簧附近豎直固定一刻度尺.D、依次在彈簧下端掛上1個、2個、3個、4個…鉤碼,并分別記下鉤碼靜止時,彈簧下端在刻度尺上投影的刻度值,并記錄在表格內(nèi),然后取下鉤碼.E、以彈簧伸長為自變量,寫出彈力與伸長的關系式.首先嘗試寫成一次函數(shù),不行寫成二次函數(shù).F、解釋函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義G、整理儀器CBDAEFG第12頁/共20頁思考2：某位同學在做“探索彈力與彈簧伸長的關系”實驗時，所得的數(shù)據(jù)如圖所示，（1）請在紙上畫出彈力F與伸長量x的關系圖線。（實驗中所掛鉤碼，每個50g，當?shù)刂亓铀俣萭=10m/s2）（2）寫出彈力F與彈簧伸長量x的關系式（3）指出表達式中常量的物理意義，若彈力用N做單位，伸長量用m作單位，則該常數(shù)的單位是什么？（4）若以彈力為縱坐標，以彈簧長度為橫坐標，請畫出其對應的圖線，并寫出函數(shù)關系式，說明各常數(shù)的意義和單位。鉤碼個數(shù)0123456彈簧長度（cm）46.353.161.870.278.787.195.6第13頁/共20頁思考3：一根大彈簧內(nèi)套一根小彈簧，大彈簧比小彈簧長0.2cm，它們一端固定齊平，當壓縮彈簧是，力和壓縮距離的圖線如圖，求兩彈簧的勁度系數(shù)。00.10.20.312345x/mF/N第14頁