驗證平行四邊形定則

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 : 驗證平行四邊形定則【考綱解讀】 :驗證互成角度的兩個力合成時的平行四邊形定則.【課前預(yù)習(xí)區(qū)】實驗?zāi)康?:驗證互成角度的兩個力合成時的平行四邊形定則.實驗原理 :一個力 F ' 的作用效果和兩個力 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力合成時遵

2、循 _. 實驗器材 :方木板, 白紙, 彈簧測力計 (兩只 , 橡皮條, 細(xì)繩套 (兩個 , 三角板, _ _, _ 圖釘(幾個一、實驗步驟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,用兩條細(xì)繩套結(jié)在橡皮條的另一端. 3. 用兩個彈簧測力計分別鉤住兩個細(xì)繩套, 互成角度地拉橡皮條, 使橡皮條伸長, 結(jié)點 到達(dá)某一位置 O (如圖 2-5-1所示 .4.用鉛筆描下結(jié)點 O 的位置和兩條細(xì)繩套的方向,并記錄彈簧測力計的讀數(shù).在白紙上按比例作出兩個彈簧測力計的拉力 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.只用一個彈簧測力計,通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點拉到與前面相同的位置 O , 記下彈簧測力計的讀數(shù)和細(xì)繩的 方向.按同樣的比例用刻度尺從 O 點起作出這個彈簧測力計的拉力 F' 的圖示.6.比較 F' 與用平行四邊形定則求得的合力 F ,在實驗誤差允許的范圍內(nèi)是否相等.7. 改變兩個分力 F 1和 F 2的大小和夾角; 再重復(fù)實驗兩次 , 比較每次的 F 與 F '是否在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等. 二、操作技巧和注意事項 1.正確使用彈簧測力計:(1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,若兩只彈簧測力計在對拉的過程

4、中, 讀數(shù)相等,則可選;若讀數(shù)不同,應(yīng)另換;(2彈簧測力計不能在超出它的測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被測力的方向應(yīng)與彈簧測力計軸線方向一致,拉動時彈簧不可與外殼相碰或摩擦; (5讀數(shù)時應(yīng)正對、平視刻度. 2.實驗注意事項:(1同一次實驗中,橡皮條拉長后的結(jié)點位置 O 必須保持不變;(2用彈簧測力計測拉力時,應(yīng)使拉力沿彈簧測力計的軸線方向,橡皮條、彈簧測力計和細(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)長一些,便于確定力的方向;(4在同

5、一次實驗中,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.本實驗誤差的主要來源除彈簧測力計本身的誤差外,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,兩力的對邊一定要平行;2.兩個分力 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,所以實驗中不要把 取得太大.雖然如此,實驗必有誤差,我們要盡量規(guī)范操作減小誤差,千萬不要硬湊數(shù)據(jù)而使實驗毫無誤差而失去 實驗的意義.【課堂互動區(qū)】例一. 在做驗證力的平行四邊形定則實驗中:(1 如圖 2-5-2所示是甲、 乙兩位同學(xué)得到的實驗結(jié)果, 其中 比

6、較符合實驗事實.(2 在本圖中符號規(guī)定:F 1、 F 2為兩個彈簧測力計拉力, 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,即用一只彈簧測力 計時的拉力. 在比較符合實驗事實的那個同學(xué)的實驗中,若 F 是準(zhǔn) 確 的,而誤差較大的原因是( A . F 1的方向比真實方向偏左B . F 2的大小比真實值偏小且方向比真實值偏左 C . F 2的大小比真實值偏大且方向比真實值偏右 D .作圖時兩虛線不分別與 F 1和 F 2平行例二.將橡皮筋的一端固定在 A 點,另一端拴上兩根細(xì)繩,每根細(xì)繩分別連著一個量程為 5N 、最小刻度為 0. 1N 的彈簧測力計

7、. 沿著兩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(xì)繩相互垂直,如圖所示. 這時彈簧測 力計的讀數(shù)可從圖 2-5-3中讀出.(l 由圖可讀得兩個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力及它 們的合力. 【課后鞏固區(qū)】1.在驗證力的平行四邊形定則實驗中,所說的“合力與兩個分力的效果相同”是指下列說法中的( A .每次將橡皮條端點拉到相同的位置 B.每次將橡皮條拉到相同的長度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.使彈簧測力計每次示數(shù)相同2.用彈簧測

8、力計測量力的時候,下列使用的方法中最準(zhǔn)確的是( A .直接用彈簧測力計鉤住橡皮條一端進(jìn)行測量讀數(shù) B .先用標(biāo)準(zhǔn)砝碼檢查示數(shù)正確后,再進(jìn)行測量讀數(shù)C .測量前檢查彈簧測力計指針正指零刻度,再用標(biāo)準(zhǔn)砝碼示數(shù)正確后,再進(jìn)行測量讀數(shù) D .若測量前觀察彈簧測力計零點誤差指在 0.1N ,測量時可以忽略此誤差。3.在驗證力的平行四邊形定則實驗中,采用下列哪些方法可以減小實驗誤差( A .兩個分力 F 1和 F 2的夾角要盡量大些 B .兩個分力 F 1和 F 2的大小要盡量大些 C .拉橡皮條的繩套要稍長一些D .實驗中彈簧測力計必須與木板平行,讀數(shù)視線要正對彈簧測力計的示數(shù)E .實驗前,先把所用的兩

9、個彈簧測力計的鉤子互相鉤住平放在桌子上向相反的方向拉動檢查讀數(shù)是否相同 4.完成驗證力的平行四邊形定則實驗步驟如下,請將正確的排列順序?qū)懺跈M線上 .A .只用一個彈簧測力計,通過細(xì)繩把橡皮條的節(jié)點拉到同樣位置 O ,記下彈簧測力計的讀數(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 .記下兩彈簧測力計的讀數(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,將兩個細(xì)繩套系在橡皮條的另一端。 E .從 O 點沿兩繩的方向按比例作兩分力 F 1、 F 2的圖示F .用兩個彈簧測力計分別鉤

10、住細(xì)繩套,互成角度地拉橡皮條,使 橡皮伸長,節(jié)點到達(dá)某一位置 O 5,下圖是兩個同學(xué)做“互成角度的兩個力的合成”實驗時得到的結(jié)果。他們得到使橡皮筋的結(jié)點拉到 O 點時所 需的兩個力 F 1、 F 2及一個力時的 F ,并用平行四邊形定則畫出了等效力 F,如圖所示。判斷兩人處理實驗結(jié)果正確的是 。在做 “ 驗證力的平行四邊形定則 ” 實驗時(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 “ 驗證力的平行四邊形定則 ” 的實驗中, 某同學(xué)的實 驗結(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的合力的實驗值。通 過把 _和 _進(jìn)行比較,驗證平行四邊形定則。 6.在驗證力的平行四邊形定則實驗中,如圖 2-5-5用 A 、 B 兩個彈簧測力計拉橡皮條的 D 端(O 點固定 ,當(dāng) D 端達(dá)到 E 處時(+ =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,要使 D 端仍在 E 處,可采用的方法是(A .增大測力計 B 的