實(shí)驗(yàn)三驗(yàn)證力的平行四邊形定則06654

1、實(shí)驗(yàn)三驗(yàn)證力的平行四邊形定則一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證力的平行四邊形定則二、實(shí)驗(yàn)原理一個(gè)力F的作用效果和兩個(gè)力F1、F2的作用效果都是讓同一條一端固定的橡皮條伸長(zhǎng)到同一點(diǎn)，所以力F就是這兩個(gè)力F1和F2的合力作出力F的圖示，再根據(jù)平行四邊形定則作出力F1和F2的合力F的圖示，比較F和F的大小和方向是否都相同，若相同，則說(shuō)明互成角度的兩個(gè)力合成時(shí)遵循平行四邊形定則三、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，刻度尺，圖釘(幾個(gè))，細(xì)芯鉛筆四、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2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3. 用兩只彈簧測(cè)力計(jì)分別

2、鉤住細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條與繩的結(jié)點(diǎn)伸長(zhǎng)到某一位置O，如圖1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)繩套的方向圖14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5改變兩彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小和方向，再重做兩次實(shí)驗(yàn)五、數(shù)據(jù)處理1用鉛筆和刻度尺從結(jié)點(diǎn)O沿兩細(xì)繩套方向畫(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2用刻度尺從O點(diǎn)按同樣的標(biāo)度沿記錄的方向作出只用一只彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)的拉力F的圖示3比較F與F是否完全

3、重合或幾乎完全重合，從而驗(yàn)證平行四邊形定則六、誤差分析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)要畫(huà)準(zhǔn)結(jié)點(diǎn)O的位置和兩個(gè)測(cè)力計(jì)的方向兩個(gè)分力F1、F2間的夾角越大，用平行四邊形定則作出的合力F的誤差F就越大，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)不要把F1、F2間的夾角取得太大；作圖比例要恰當(dāng)七、注意事項(xiàng)1在同一次實(shí)驗(yàn)中，使橡皮條拉長(zhǎng)時(shí)，結(jié)點(diǎn)O位置一定要相同2用兩只彈簧測(cè)力計(jì)鉤住繩套互成角度地拉橡皮條時(shí)，夾角不宜太大也不宜太小，在60°90°之間為宜3讀

4、數(shù)時(shí)應(yīng)注意使彈簧測(cè)力計(jì)與木板平行，并使細(xì)繩套與彈簧測(cè)力計(jì)的軸線在同一條直線上，避免彈簧測(cè)力計(jì)的外殼和彈簧測(cè)力計(jì)的限位孔之間有摩擦讀數(shù)時(shí)眼睛要正視彈簧測(cè)力計(jì)的刻度，在合力不超過(guò)量程及橡皮條彈性限度的前提下，拉力的數(shù)值盡量大些4細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長(zhǎng)一些，便于確定力的方向不要直接沿細(xì)繩套的方向畫(huà)直線，應(yīng)在細(xì)繩套末端用鉛筆畫(huà)一個(gè)點(diǎn)，去掉細(xì)繩套后，再將所標(biāo)點(diǎn)與O點(diǎn)連接，即可確定力的方向5在同一次實(shí)驗(yàn)中，畫(huà)力的圖示所選定的標(biāo)度要相同，并且要恰當(dāng)選取標(biāo)度，使所作力的圖示稍大一些記憶口訣結(jié)點(diǎn)位置O確定，兩繩夾角要適中.力秤木板要平行，眼睛讀數(shù)垂直秤.細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長(zhǎng)，鉛筆兩點(diǎn)定方向.畫(huà)力標(biāo)度要適當(dāng)，不然誤差要粗放圖2

5、例1 (2011·江蘇單科·10) 某同學(xué)用如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證 “力的平行四邊形定則”彈簧測(cè)力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P，下端 用細(xì)線掛一重物M.彈簧測(cè)力計(jì)B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn)，手持另一端向左拉，使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置分別讀出彈簧測(cè)力計(jì)A和B的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點(diǎn)的位置和拉線的方向(1)本實(shí)驗(yàn)用的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的單位為N，圖中A的示數(shù)為_(kāi)N.(2)下列不必要的實(shí)驗(yàn)要求是_(請(qǐng)?zhí)顚?xiě)選項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母)A應(yīng)測(cè)量重物M所受的重力B彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)在使用前校零C拉線方向應(yīng)與木板平面平行D改變拉力，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要使O點(diǎn)靜止在同一位置(3)某次實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)

6、力計(jì)A的指針稍稍超出量程，請(qǐng)您提出兩個(gè)解決辦法圖3例2如圖3所示，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)：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)為完成該實(shí)驗(yàn)，下述操作中必需的是_a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_6.等效法和作圖法圖4例3在驗(yàn)證力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)中，根

7、據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出力的圖示，如圖4所示圖上標(biāo)出了F1、F2、F、F四個(gè)力，其中 _(填上述字母)不是由彈簧秤直接測(cè)得的；若F與F的_基本相等，_基本相同，說(shuō)明力的平行四邊形定則得到了驗(yàn)證例4某同學(xué)在坐標(biāo)紙上畫(huà)出了如圖5所示的兩個(gè)已知力F1和F2，圖中小正方形的邊長(zhǎng)表示2 N，兩力的合力用F表示，F(xiàn)1、F2與F的夾角分別為1和2，下列關(guān)于F1、F2、F、1、2之間的關(guān)系正確的是 ()圖5AF14 N BF12 NC145° D1<2方法提煉驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)中的等效法和作圖法等效法是指兩個(gè)彈簧秤同時(shí)拉橡皮筋使橡皮筋產(chǎn)生的形變與一個(gè)彈簧秤單獨(dú)拉橡皮筋產(chǎn)生的形變相同應(yīng)使兩個(gè)彈簧秤

8、拉橡皮筋時(shí)結(jié)點(diǎn)的位置與一個(gè)彈簧秤拉橡皮筋時(shí)結(jié)點(diǎn)的位置是同一個(gè)位置作圖法是用來(lái)驗(yàn)證兩個(gè)彈簧秤拉力的合力與單個(gè)彈簧秤拉力的大小、方向是否相同的，反映在圖上就是兩力是否重合在實(shí)驗(yàn)中的體現(xiàn)是：先選定標(biāo)度作出兩個(gè)力的圖示，依據(jù)平行四邊形作出對(duì)角線，然后再根據(jù)同樣標(biāo)度作出一個(gè)彈簧秤拉時(shí)力的圖示(兩個(gè)彈簧秤拉橡皮筋時(shí)結(jié)點(diǎn)的位置與一個(gè)彈簧秤拉橡皮筋時(shí)結(jié)點(diǎn)的位置相同)，看兩個(gè)力的圖示是否重合跟蹤訓(xùn)練在“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)情況如圖6甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩圖6(1)圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫(huà)出的力的圖示，下列說(shuō)法中正確的是 ()A圖乙

9、中的F是力F1和F2合力的理論值，F(xiàn)是力F1和F2合力的實(shí)際測(cè)量值B圖乙中的F是力F1和F2合力的理論值，F(xiàn)是力F1和F2合力的實(shí)際測(cè)量值C在實(shí)驗(yàn)中，如果將細(xì)繩也換成橡皮條，那么對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響D在實(shí)驗(yàn)中，如果將細(xì)繩也換成橡皮條，那么對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響(2)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是_(填字母代號(hào))A理想實(shí)驗(yàn)法 B等效替代法C控制變量法 D建立物理模型法1對(duì)于驗(yàn)證力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)，某同學(xué)有以下認(rèn)識(shí)：A實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)分力的夾角取得越大越好B細(xì)繩以及彈簧秤所在平面必須與木板平行C拉橡皮條的細(xì)繩要長(zhǎng)些，用鉛筆畫(huà)出兩個(gè)定點(diǎn)的位置時(shí)，應(yīng)使這兩個(gè)點(diǎn)的距離盡量遠(yuǎn)些D作圖要用細(xì)芯鉛筆，圖的比例要盡量大些，要用

10、嚴(yán)格的幾何作圖法作出平行四邊形，圖旁要畫(huà)出表示力的比例線段，且注明每個(gè)力的大小和方向以上操作可以減小誤差的是_2(2010·天津理綜·9(2)在探究求合力的方法時(shí)，先將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細(xì)繩實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要兩次拉伸橡皮條，一次是通過(guò)兩細(xì)繩用兩個(gè)彈簧秤互成角度地拉橡皮條，另一次是用一個(gè)彈簧秤通過(guò)細(xì)繩拉橡皮條(1)實(shí)驗(yàn)對(duì)兩次拉伸橡皮條的要求中，下列哪些說(shuō)法是正確的_(填字母代號(hào))A將橡皮條拉伸相同長(zhǎng)度即可B將橡皮條沿相同方向拉到相同長(zhǎng)度C將彈簧秤都拉伸到相同刻度D將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置(2)同學(xué)們?cè)诓僮鬟^(guò)程中有如下議論，其中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差

11、有益的說(shuō)法是_(填字母代號(hào))A兩細(xì)繩必須等長(zhǎng)B彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行C用兩彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)兩彈簧秤示數(shù)之差應(yīng)盡可能大D拉橡皮條的細(xì)繩要長(zhǎng)些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些3“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中(1)部分實(shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)完成有關(guān)內(nèi)容：A將一根橡皮筋的一端固定在貼有白紙的豎直平整木板上，另一端拴上兩根細(xì)線B其中一根細(xì)線掛上5個(gè)質(zhì)量相等的鉤碼，使橡皮筋拉伸，如圖7甲所示，記錄：_ _、_、_.C將步驟B中的鉤碼取下，分別在兩根細(xì)線上掛上4個(gè)和3個(gè)質(zhì)量相等的鉤碼，用兩光滑硬棒B、C使兩細(xì)線互成角度，如圖乙所示，小心調(diào)整B、C的位置，使_，記錄_圖7(2)如果“力的平行四邊形定則

12、”得到驗(yàn)證，那么圖乙中cos cos _.4小明同學(xué)在學(xué)完力的合成與分解后，想在家里做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則他從學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室里借來(lái)兩只彈簧測(cè)力計(jì)，按如下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：A在墻上貼一張白紙用來(lái)記錄彈簧彈力的大小和方向B在一只彈簧測(cè)力計(jì)的下端懸掛一裝滿水的水杯，記下水杯靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F.C將一根大約30 cm長(zhǎng)的細(xì)線從杯帶中穿過(guò)，再將細(xì)線兩端拴在兩只彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上在靠近白紙?zhí)幱檬謱?duì)稱(chēng)地拉開(kāi)細(xì)線，使兩只彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)相等，在白紙上記下細(xì)線的方向和彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)如圖8甲所示圖8D在白紙上按一定標(biāo)度作出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的彈力的圖示，如圖乙所示，根據(jù)力的平行四邊形定則可求出這兩個(gè)力的合力F.(1)在步驟C中，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為_(kāi)N.(2)若_，就可以驗(yàn)證力的平行四邊形定則答案課堂探究例1(1)3.6(2)D(3)減小彈簧測(cè)力計(jì)B的拉力；減小重物M的質(zhì)量(或?qū)更換成較大量程的彈簧測(cè)力計(jì)、改變彈簧測(cè)力計(jì)B拉力的方向等)例2(1)bcd(2)更換不同的小重物例3F大小方向例4BCF1 N4 N，F(xiàn)2 N4 N據(jù)題圖可知F1、F2的豎直分量抵消，故合