幻灯片 1 一、实验目的 1.验证力的平行四边形定则 2.掌握弹簧秤的构造、调节方法和使用方法。 二、实验原理 如果两个互成角度的共点力F1、F2作用于橡皮筋的结点上,与只用一个力F′作用于橡皮筋的结点上,所产生的效果相同(橡皮条在相同方向上伸长相同的长度),那么,F′就是F1和F2的合力。根据平行四边形定则作出两共点力F1和F2的合力F的图示,应与F′等大同向。 三、实验器材 方木板一块、白纸、弹簧秤(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(几个)。 学案5 实验(二) 验证力的平行四边形定则 ---- 幻灯片 2 1.用图钉把白纸钉在方木板上。 2.把方木板平放在桌面上,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。(固定点A在纸面外) 3.用两只弹簧秤分别钩住细绳套,互成角度地 拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O。 (如图所示,位置O须处于纸面以内) 4.用铅笔描下O的位置和两细绳套的方向,并 记录弹簧秤的读数。 5.从力的作用点(位置O)沿着两细绳套的方向 画直线,按选定的标度作出这两只弹簧秤的拉力 F1和F2的图示,并用平行四边形定则作出合力F 的图示。 6.只用一只弹簧秤通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记下弹簧秤的读数和细绳的方向。用刻度尺从O点按同样标度沿记录的方向作出这只弹簧秤的拉力F′的图示。 7.比较力F′的图示与合力F的图示,看两者是否等长、同向。 8.改变两个力F1和F2的大小和夹角,再重复实验两次。 四、实验步骤 ---- 幻灯片 3 五、注意事项 1.不要直接以橡皮条端点为结点,可拴一短细绳再连两细绳套,以三绳交点为结点,使结点小些,便于准确地记录结点O的位置。 2.不要用老化的橡皮条,检查方法是用一个弹簧秤拉橡皮条,要反复做几次使橡皮条拉伸到相同的长度看弹簧秤读数有无变化。 3.弹簧秤在使用前应水平放置,然后检查、校正零点。将两弹簧秤互相勾着水平拉伸,选择两只读数完全一致的弹簧秤使用。 4.在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点O的位置一定要相同。 5.用两只弹簧秤钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时,夹角不宜太大,也不宜太小,以60°~100°之间为宜。 6.读数时应注意使弹簧秤与木板平行,并使细绳套与弹簧秤的轴线在同一条直线上,避免弹簧秤的外壳与弹簧秤的限位孔之间有摩擦。读数时眼睛要正视弹簧秤的刻度,在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度范围内的前提下,拉力的数值应尽量大些。 7.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点连直线确定力的方向。 8.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。 ---- 幻灯片 4 六、误差分析 本实验的误差主要来自以下五个方面: 1.用描点法记录的拉力方向不够准确; 2.所作平行四边形的对边不严格平行; 3.拉橡皮条时,没有做到橡皮条及两细绳套平行于木板,使在纸上所描下的拉力方向并不是拉力的真实方向; 4.没有校准弹簧秤的零点,两只弹簧秤的刻度不准确; 5.弹簧的拉杆与限位孔有摩擦,使弹簧秤读数并不能真实地表示细绳中拉力的大小。 弹簧秤的选取方法是:①将两只弹簧秤调零后,互勾水平对拉,若两只弹簧秤在对拉的过程中,读数相同,则可选用,若读数不同,应另换,直到相同为止。②弹簧秤不能在超出它的测量范围的情况下使用。③使用前要检查指针是否指在零刻度线,否则应校正零位。④读数时应正对、平视刻度。 ---- 幻灯片 5考点1 实验方法、步骤的考查 【例1】某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时,主要步骤是: A.在桌面上放一块方木板,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绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条 伸长,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。 D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和 F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F。 ---- 幻灯片 6 E.只用一个弹簧测力计,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】据验证平行四边形定则的操作规程可知,有重要遗漏的步骤的序号是C、E。在C中未记下两条细绳的方向。E中未说明是否把橡皮条的结点拉到了同一位置O。 C E 记下两条绳的方向 把橡皮条的结点拉到同一位置O ---- 幻灯片 7 1 在“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡 皮条的一端固定在水平木板上,另一端系 上两根细绳(如图所示)。实验中需用 两个弹簧秤分别钩住绳套,并互成角度地 拉橡皮条。某同学认为在此过程中必须注 意以下几项: A.两根细绳必须等长 B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上 C.在使用弹簧秤时,要注意使弹簧秤与木板平行 其中正确的是_____。(填入相应的字母) C ---- 幻灯片 8【例2】在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。 (1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列哪些说法正确 的是______(填字母代号)。 A.将橡皮条拉伸相同长度即可 B.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度 C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度 D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置 考点2 实验原理、误差的分析 B D ---- 幻灯片 9(2)同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差 有益的说法是______(填字母代号)。 A.两细绳必须等长 B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行 C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大 D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些 【解析】(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求是两次拉伸橡皮条的作用效果要相同,故选项B、D正确。 (2)要减小实验误差,弹簧秤、细绳、橡皮条都必须与木板平行。用两弹簧秤同时拉细绳时,弹簧秤的示数之差适当大些即可,拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些,故B、D正确。 BD ---- 幻灯片 10 2 做“验证平行四边形定则”的实验,在水平放 置的木板上铺一张白纸,把橡皮条的一端 固定在板的A点,橡皮条的另一端拴上两 细绳套,如图所示,两个弹簧测力计 分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条使 之伸长,到达某一位置O时需记 下__________________、____________,描下___________,再用一个弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条拉长,使结点到达位置___,再记下_______________________________。 两弹簧测力计的读数 两细绳的方向 结点位置O O 弹簧测力计的读数和细绳的方向 ---- 幻灯片 11考点3 实验数据的处理 【例3】将橡皮条的一端固定在A点,另 一端拴上两根细绳,每根细绳分别连 着一个量程为5 N、最小刻度为0.1 N 的弹簧测力计,当橡皮条的活动端拉 到O点时,两根细绳相互垂直,如图 所示,这时弹簧测力计的读数可从图 中读出。 (1)由图中可读得两个相互垂直拉力的大小分别是_____N 和_____N。(只需读到0.1N) (2)在本题的方格纸上按作图法的要求,画出这两个力及 它们的合力。 ---- 幻灯片 12 【解析】读弹簧秤示数时,应注意首先 找零刻度,尤其是竖直放置的那个弹簧秤, 它的弹簧是倒置的,它的读数是2.5N(而不 是3.5 N),水平放置的弹簧秤读数是4.0 N, 用方格纸上八个方格长表示。 注意弹簧测力计的最小刻度和量程,按题目要求或有效数字规则进行读数,才能得到正确的测量结果;认真作图是得到正确结果的保证,应恰当选取合适的标度。 【答案】(1)2.5 4.0 (2)如图所示 ---- 幻灯片 13 3 如图所示,将橡皮条的一端固定在C点,另一端通 过细绳与两弹簧测力计相连,用A,B两弹簧测力 计拉橡皮条,使其伸长到O点(+</2)。现保持 A的读数不变,而使夹角减小,适当调整弹簧测力 计B的拉力大小和方向,可使O点保持不变,这时: (1)B的示数应是( ) A.一定变大 B.一定不变 C.一定变小 D.变大、不变、变小均有可能 (2)夹角的变化应是( ) A.一定变大 B.一定不变 C.一定变小 D.变大、不变、变小均有可能 C C ----

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