驗(yàn)證平行四邊形定則

1、教師寄語:人生所缺的不是才干,而是志向;換言之,不是成功的能力,而是勤奮的意志。課 題 : 驗(yàn)證平行四邊形定則【考綱解讀】 :驗(yàn)證互成角度的兩個(gè)力合成時(shí)的平行四邊形定則.【課前預(yù)習(xí)區(qū)】實(shí)驗(yàn)?zāi)康?:驗(yàn)證互成角度的兩個(gè)力合成時(shí)的平行四邊形定則.實(shí)驗(yàn)原理 :一個(gè)力 F ' 的作用效果和兩個(gè)力 F 1、 F 2的作用效果都是讓同一條一端固定的橡皮條 _,所以 F ' 就是這兩個(gè)力 F 1和 F 2的 _, 作出力 F ' 的圖示. 再根據(jù)平行四邊形定則作出力 F 1和 F 2的合力 F 的圖示,比較 F 和 F ' 的 _是否相同;若相同,則說明互成角度的兩個(gè)力合成時(shí)遵

2、循 _. 實(shí)驗(yàn)器材 :方木板, 白紙, 彈簧測(cè)力計(jì) (兩只 , 橡皮條, 細(xì)繩套 (兩個(gè) , 三角板, _ _, _ 圖釘(幾個(gè)一、實(shí)驗(yàn)步驟1. 在水平桌面上平放一塊方木板, 在方木板上鋪一張白紙, 用圖釘把白紙固定在方木板 上.2.用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的 A 點(diǎn),用兩條細(xì)繩套結(jié)在橡皮條的另一端. 3. 用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住兩個(gè)細(xì)繩套, 互成角度地拉橡皮條, 使橡皮條伸長(zhǎng), 結(jié)點(diǎn) 到達(dá)某一位置 O (如圖 2-5-1所示 .4.用鉛筆描下結(jié)點(diǎn) O 的位置和兩條細(xì)繩套的方向,并記錄彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù).在白紙上按比例作出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力 F 1和 F 2的圖示,利用刻度尺和三角板根

3、椐平行四邊形定則求出合力 F . 5.只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì),通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到與前面相同的位置 O , 記下彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)和細(xì)繩的 方向.按同樣的比例用刻度尺從 O 點(diǎn)起作出這個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力 F' 的圖示.6.比較 F' 與用平行四邊形定則求得的合力 F ,在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否相等.7. 改變兩個(gè)分力 F 1和 F 2的大小和夾角; 再重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次 , 比較每次的 F 與 F '是否在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等. 二、操作技巧和注意事項(xiàng) 1.正確使用彈簧測(cè)力計(jì):(1彈簧測(cè)力計(jì)的選取方法是:將兩只彈簧測(cè)力計(jì)調(diào)零后互鉤水平對(duì)拉,若兩只彈簧測(cè)力計(jì)在對(duì)拉的過程

4、中, 讀數(shù)相等,則可選;若讀數(shù)不同,應(yīng)另?yè)Q;(2彈簧測(cè)力計(jì)不能在超出它的測(cè)量范圍的情況下使用; (3使用前要檢查指針是否指在零刻度線上,否則應(yīng)校正調(diào)零;(4被測(cè)力的方向應(yīng)與彈簧測(cè)力計(jì)軸線方向一致,拉動(dòng)時(shí)彈簧不可與外殼相碰或摩擦; (5讀數(shù)時(shí)應(yīng)正對(duì)、平視刻度. 2.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng):(1同一次實(shí)驗(yàn)中,橡皮條拉長(zhǎng)后的結(jié)點(diǎn)位置 O 必須保持不變;(2用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)拉力時(shí),應(yīng)使拉力沿彈簧測(cè)力計(jì)的軸線方向,橡皮條、彈簧測(cè)力計(jì)和細(xì)繩套應(yīng)位于與紙面 平行的同一平面內(nèi). 圖 2-5-1教師寄語:人生所缺的不是才干,而是志向;換言之,不是成功的能力,而是勤奮的意志。(3細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長(zhǎng)一些,便于確定力的方向;(4在同

5、一次實(shí)驗(yàn)中,畫力的圖示所選定的標(biāo)度要相同,并且要適當(dāng)選取標(biāo)度,使所做力的圖示稍大些.三、誤差分析1.本實(shí)驗(yàn)誤差的主要來源除彈簧測(cè)力計(jì)本身的誤差外,還出現(xiàn)讀數(shù)誤差、作圖誤差,因此讀數(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,兩力的對(duì)邊一定要平行;2.兩個(gè)分力 F 1和 F 2的夾角 越大,用平行四邊形作圖得出的合力 F 的誤差也越大,所以實(shí)驗(yàn)中不要把 取得太大.雖然如此,實(shí)驗(yàn)必有誤差,我們要盡量規(guī)范操作減小誤差,千萬不要硬湊數(shù)據(jù)而使實(shí)驗(yàn)毫無誤差而失去 實(shí)驗(yàn)的意義.【課堂互動(dòng)區(qū)】例一. 在做驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)中:(1 如圖 2-5-2所示是甲、 乙兩位同學(xué)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果, 其中 比

6、較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí).(2 在本圖中符號(hào)規(guī)定:F 1、 F 2為兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉力, F 為 F 1、 F 2 通 過平行四邊形規(guī)則所得合力; F 為 F 1、 F 2的等效力,即用一只彈簧測(cè)力 計(jì)時(shí)的拉力. 在比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的那個(gè)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中,若 F 是準(zhǔn) 確 的,而誤差較大的原因是( A . F 1的方向比真實(shí)方向偏左B . F 2的大小比真實(shí)值偏小且方向比真實(shí)值偏左 C . F 2的大小比真實(shí)值偏大且方向比真實(shí)值偏右 D .作圖時(shí)兩虛線不分別與 F 1和 F 2平行例二.將橡皮筋的一端固定在 A 點(diǎn),另一端拴上兩根細(xì)繩,每根細(xì)繩分別連著一個(gè)量程為 5N 、最小刻度為 0. 1N 的彈簧測(cè)力計(jì)

7、. 沿著兩個(gè)不同的方向拉彈簧測(cè)力計(jì).當(dāng)橡皮筋的 活動(dòng)端拉到 O 點(diǎn)時(shí),兩根細(xì)繩相互垂直,如圖所示. 這時(shí)彈簧測(cè) 力計(jì)的讀數(shù)可從圖 2-5-3中讀出.(l 由圖可讀得兩個(gè)相互垂直的拉力的大小分別為 N和 N. (只須讀到 0. 1N (2在本題的虛線方格紙上按作圖法的要求畫出這兩個(gè)力及它 們的合力. 【課后鞏固區(qū)】1.在驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)中,所說的“合力與兩個(gè)分力的效果相同”是指下列說法中的( A .每次將橡皮條端點(diǎn)拉到相同的位置 B.每次將橡皮條拉到相同的長(zhǎng)度C .每次將橡皮條在同一方向上拉直2F 乙2F 甲圖 2-5-2 教師寄語: 奮的意志。D.使彈簧測(cè)力計(jì)每次示數(shù)相同2.用彈簧測(cè)

8、力計(jì)測(cè)量力的時(shí)候,下列使用的方法中最準(zhǔn)確的是( A .直接用彈簧測(cè)力計(jì)鉤住橡皮條一端進(jìn)行測(cè)量讀數(shù) B .先用標(biāo)準(zhǔn)砝碼檢查示數(shù)正確后,再進(jìn)行測(cè)量讀數(shù)C .測(cè)量前檢查彈簧測(cè)力計(jì)指針正指零刻度,再用標(biāo)準(zhǔn)砝碼示數(shù)正確后,再進(jìn)行測(cè)量讀數(shù) D .若測(cè)量前觀察彈簧測(cè)力計(jì)零點(diǎn)誤差指在 0.1N ,測(cè)量時(shí)可以忽略此誤差。3.在驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)中,采用下列哪些方法可以減小實(shí)驗(yàn)誤差( A .兩個(gè)分力 F 1和 F 2的夾角要盡量大些 B .兩個(gè)分力 F 1和 F 2的大小要盡量大些 C .拉橡皮條的繩套要稍長(zhǎng)一些D .實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)必須與木板平行,讀數(shù)視線要正對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)E .實(shí)驗(yàn)前,先把所用的兩

9、個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的鉤子互相鉤住平放在桌子上向相反的方向拉動(dòng)檢查讀數(shù)是否相同 4.完成驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)步驟如下,請(qǐng)將正確的排列順序?qū)懺跈M線上 .A .只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì),通過細(xì)繩把橡皮條的節(jié)點(diǎn)拉到同樣位置 O ,記下彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù) F 和細(xì)繩方 向 OC ,按同樣比例作出力 F 的圖示 B .做 F 1和 F 2的合力 F ,比較 F 和 F C .記下兩彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù) F 1、 F 2,以及兩繩的方向 OA 、 OBD .把橡皮條的一端固定在板上的 P 點(diǎn),將兩個(gè)細(xì)繩套系在橡皮條的另一端。 E .從 O 點(diǎn)沿兩繩的方向按比例作兩分力 F 1、 F 2的圖示F .用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤

10、住細(xì)繩套,互成角度地拉橡皮條,使 橡皮伸長(zhǎng),節(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置 O 5,下圖是兩個(gè)同學(xué)做“互成角度的兩個(gè)力的合成”實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的結(jié)果。他們得到使橡皮筋的結(jié)點(diǎn)拉到 O 點(diǎn)時(shí)所 需的兩個(gè)力 F 1、 F 2及一個(gè)力時(shí)的 F ,并用平行四邊形定則畫出了等效力 F,如圖所示。判斷兩人處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確的是 。在做 “ 驗(yàn)證力的平行四邊形定則 ” 實(shí)驗(yàn)時(shí)(1除已有的器材 (方木板、白紙、彈簧秤、細(xì)繩套、刻度尺、圖釘和鉛筆 外 , 還必須有 _和 _。(2在 “ 驗(yàn)證力的平行四邊形定則 ” 的實(shí)驗(yàn)中, 某同學(xué)的實(shí) 驗(yàn)結(jié)果如圖 2-4-3所示, 其中 A 為固定橡皮條的圖釘, O 為橡皮條與細(xì)繩結(jié)點(diǎn)的位置。圖中 _是力 F 1與 F 2的 合力的理論值; _是力 F 1與 F 2的合力的實(shí)驗(yàn)值。通 過把 _和 _進(jìn)行比較,驗(yàn)證平行四邊形定則。 6.在驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)中,如圖 2-5-5用 A 、 B 兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條的 D 端(O 點(diǎn)固定 ,當(dāng) D 端達(dá)到 E 處時(shí)(+ =90,然后保持 A 的讀數(shù)不變,當(dāng)角 由圖中所示值逐 漸變小時(shí),要使 D 端仍在 E 處,可采用的方法是(A .增大測(cè)力計(jì) B 的