驗證力的平行四邊形定則教學(xué)設(shè)計人教課標(biāo)版實用教案

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實驗三考據(jù)力的平行四邊形定那么

【考綱知識梳理】

一、實驗?zāi)康?

考據(jù)互成角度的兩個共點力合成時平行四邊形定那么

.

.

培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用作圖法辦理實驗數(shù)據(jù)和得出結(jié)論的能力

.

二、實驗原理

等效思想：使一個力′的作用收效和兩個力和的作用收效同樣，都是使同一條一端固定

的橡皮條伸長到同一點，即伸長量同樣，所以′為和的合力，作用心′的圖示，再依照平行

四邊形定那么作用心和的合力的圖示，比較、′在實驗誤差贊同的范圍內(nèi)可否大小相等、方向

同樣.

三、實驗器材

方木板、白紙、彈簧測力計(兩個)、橡皮條、細(xì)繩套(兩個)、三角板、刻度尺、圖釘、

鉛筆.

【要點名師精解】

一、實驗步驟

.用圖釘把白紙釘在方木板上.[本源]

.把方木板平放在桌面上，用圖釘把橡皮條的一端固定在點以以下圖，橡皮條的另一端拴

上兩個繩套.

.用兩只彈簧測力計分別鉤住細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長到某一地址.

用鉛筆描下點的地址和兩條細(xì)繩套的方向，并記錄彈簧測力計的讀數(shù).注意在使用彈簧測力計

的時候，要使它的彈簧與木板平面平行.[本源]

.用鉛筆和刻度尺從力的作用點(地址)沿著兩條繩套的方向畫直線，按選定的標(biāo)度作這兩

只彈簧測力計的拉力和的圖示，以和為鄰邊利用刻度尺和三角板作平行四邊形，過點畫平行

四邊形的對角線，即為合力的圖示.

.只用一個彈簧測力計，經(jīng)過細(xì)繩把橡皮條的結(jié)點拉到同樣地址.讀出彈簧測力計的示數(shù)，

記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出這個力′的圖示.

.比較力′與用平行四邊形定那么求得的合力的大小和方向，在實驗誤差贊同的范圍內(nèi)看它

們可否相等

.

.

改變兩個分力的大小和夾角，再做兩次實驗

.

、誤差解析

〔〕用兩個彈簧測力計拉橡皮條時，橡皮條、細(xì)繩和彈簧測力計不在同一平面內(nèi)，這樣兩個

彈簧測力計的水平拉力的實質(zhì)分力比由作圖法獲得的合力要小，造成實驗誤差.

〔〕結(jié)點的地址和兩個彈簧測力計的方向畫得不正確，造成作圖誤差.

〔〕兩個分力的初步夾角α太大，如大于°，再重復(fù)做兩次實驗，為保證結(jié)點地址不變

證合力不變)，那么α變化范圍不大，所以彈簧測力計示數(shù)變化不顯然，讀數(shù)誤差較大.[

〔〕作圖比率不合適、不正確等造成作圖誤差.

【例】在做“考據(jù)力的平行四邊形定那么〞實驗時，有位同學(xué)用的實驗器材和規(guī)定的略有不同樣，

只用一個彈簧秤，他的實驗結(jié)果和其他同學(xué)同樣，較好地考據(jù)了“力的平行四邊形定那么

寫出他的主要實驗步驟。

(即保

本源]

他

〞.請你

解析：對這類開發(fā)性題目，必定對實驗原理掌握特別熟練，同時能參照實驗儀器較全時實驗

的步驟進(jìn)行解答。

⑴先用彈簧秤把橡皮筋拉長使結(jié)點到達(dá)點，記下結(jié)點的地址及拉力的方向與大小。

⑵用一手拉一細(xì)繩，用彈簧秤拉另一細(xì)繩，仍使結(jié)點到達(dá)，記下此時拉力方向及彈簧秤的示

數(shù)。

⑶使手與彈簧秤互換，再次將結(jié)點拉到點，并使兩細(xì)繩仍沿⑵中記下的方向，再記下此時彈

簧秤的示數(shù)。

⑷作出與的合力與′比較.

二、本卷須知

.使用彈簧測力計前，要先觀察指針可否指在零刻度處，假設(shè)指針不在零刻度處，要想法調(diào)

整指針，使之指在零刻度處.再將兩個彈簧測力計的掛鉤鉤在一起，向相反方向拉，若是兩個

示數(shù)同樣方可使用.

.實驗中的兩個細(xì)繩套不要很短.

.在同一次實驗中，使橡皮條拉長時結(jié)點的地址必然要同樣.

.

在用力拉彈簧測力計時，拉力應(yīng)沿彈簧測力計的軸線方向

.彈簧測力計中彈簧軸線、橡

皮條、細(xì)繩套應(yīng)該位于與紙面平行的同一平面內(nèi)

.要防范彈簧測力計卡殼，

防

止彈簧測力計或橡皮條與紙面有摩擦

.[

本源:

]

.在同一實驗中，畫力的圖示選定的標(biāo)度要同樣，并且要恰中選定標(biāo)度，

使力的圖示稍大一些.

【例】在“考據(jù)力的平行四邊形定那么〞的實驗情況如圖甲所示，其中為固定

第題圖橡皮筋的圖釘，為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點，和為細(xì)繩。圖乙是在白紙上依照實

驗結(jié)果畫出的圖。

①圖乙中的與′兩力中，方向必然沿方向的是。

②本實驗采用的科學(xué)方法是〔〕

.理想實驗法.等效取代法

.控制變量法.建立物理模型法

解析：在“考據(jù)力的平行四邊形定那么〞的實驗中用一根彈簧秤拉時必然沿方向，假設(shè)不是這說明實驗操作錯誤，而依照平行四邊形定那么畫出來的合力應(yīng)該說必然有誤差。

答案：′，

【感悟高考真題】

.〔·江蘇物理·〕某同學(xué)用以以下圖的實驗裝置來考據(jù)“力的平行四邊形定那么〞。彈簧測力計

掛于固定點，下端用細(xì)線掛一重物。彈簧測力計的一端用細(xì)線系于點，手持另一端向左拉，

使結(jié)點靜止在某地址。分別讀出彈簧測力計和的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄點的

地址和拉線的方向。

()本實驗用的彈簧測力計示數(shù)的單位為，圖中的示數(shù)為。

()以下不用要的實驗要求是。(請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母)．．．

()應(yīng)測量重物所受的重力

()彈簧測力計應(yīng)在使用前校零

()拉線方向應(yīng)與木板平面平行

()改變拉力，進(jìn)行屢次實驗，每次都要使點靜止在同一地址

〔〕某次實驗中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的指針稍稍高出量程，請您提出兩個解決方法。

【答案】〔〕〔〕()使拉力減小，減小的重力大小，換成量程更大的測力計，改變的拉力

方向等等

【詳解】〔〕依照彈簧測力計的指針地址以及讀數(shù)規(guī)那么可知的示數(shù)為，

〔〕要考據(jù)的關(guān)系是兩個彈簧測力計的拉力的合力與的重力等大反向，所以應(yīng)測量的重力，

為減小測量誤差應(yīng)該做到測力計使用前校零，拉力的方向與木板平行，對，改變拉力進(jìn)行

屢次實驗，點地址能夠不同樣，錯。

〔〕的拉力高出其量程，為減小的數(shù)值，能夠有多個方法，比方：使拉力減小，減小的重力

大小，換成量程更大的測力計，改變的拉力方向等等。

解答此題時注意：()彈簧測力計的讀數(shù)要求〔〕該實驗與課本實驗有何同樣點和不同樣點

.〔·山東·〕(分)請完成以下兩小題。〔〕某同學(xué)在家中試一試考據(jù)平行四邊形定那么，他找到三

條同樣的橡皮筋〔依照胡克定律〕和假設(shè)干小事物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘字，設(shè)計了以下實驗：將兩條橡皮筋的一端分別在墻上的兩個釘子、上，另一端與第二條橡皮筋連接，結(jié)點為，將第三條橡皮筋的另一端經(jīng)過細(xì)胞掛一重物。

①為完成實驗，下述操作中必要的是。

．測量細(xì)繩的長度

．測量橡皮筋的原長

．測量懸掛重物后像皮筋的長度

．記錄懸掛重物后結(jié)點的地址

②釘子地址固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次實考據(jù)，可采用的方法是

答案：〔〕①；②更換不同樣的小重物；

【考點模擬演練】

．在做“考據(jù)力的平行四邊形定那么〞實驗時，橡皮條的一端固定在木板上，用兩個彈簧測力計把

橡皮條的另一端拉到某一確定的點，以下操作正確的選項是()

．同一次實驗過程中，點地址贊同變動

．實驗中，彈簧測力計必定保持與木板平行，讀數(shù)時視線要正對彈簧測力計的刻度

．實驗中，先將其中一個彈簧測力計沿某一方向拉到最大量程，爾后只要調(diào)治另一個彈簧測

力計拉力的大小和方向，把橡皮條另一端拉到點

．實驗中，把橡皮條的另一端拉到點時，兩個彈簧測力計之間的夾角應(yīng)取°，以便于算出合力

的大小

【答案】

【詳解】實驗中有嚴(yán)格的要求：

()結(jié)點不同樣意搬動．

()彈簧測力計不要到達(dá)最大量程，由于一個到達(dá)最大，另一個將不好調(diào)整．

()兩個彈簧測力計的拉力夾角不易過大，也不易過小，取°也能夠，其實不是必定取°.

.(·昆明模擬)在做“考據(jù)力的平行四邊形定那么〞的實驗時，橡皮條的一端固定在木板上，用

兩只彈簧測力計把橡皮條的另一端拉到某一確定的點，那么以下說法中錯誤的選項是()

.同一次實驗中，點地址不同樣意變動

.實驗中，只要記錄彈簧測力計的讀數(shù)和點的地址

.實驗中，把橡皮條的另一端拉到點時，兩只彈簧測力計之間的夾角必定取°

.實驗中，要向來將其中一只彈簧測力計沿某一方向拉到最大量程，爾后調(diào)治另一只彈簧測力

計拉力的大小和方向，把橡皮條另一端拉到點

【答案】選、、.

【詳解】由合力的定義知，只有兩次都把橡皮條拉到同一個地址(點)，實驗中測得的才是合力

與分力的等效關(guān)系，故說法正確；實驗中，除了要記錄彈簧測力計的讀數(shù)、點的地址以外，

還要記錄兩個分力的方向(即繩子拉的方向)，故說法是錯誤的；兩個彈簧測力計之間的夾角實

際上就是兩個分力的夾角，這個夾角應(yīng)該是任意的，故說法也是錯誤的；實驗中若是向來將

其中一只彈簧測力計沿某一方向拉到最大量程，那么在調(diào)治另一只彈簧測力計時很簡單使得這

只彈簧測力計高出其量程，是不同樣意的，故說法也是錯誤的.

．圖甲為“研究求合力的方法〞的實驗裝置．

()以下說法中正確的選項是．

．在測量同一組數(shù)據(jù)、和合力的過程中，橡皮條結(jié)點的地址能變化

．彈簧測力計拉細(xì)線時，拉力方向必定豎直向下

．、和合力的大小都不能夠高出彈簧測力計的量程

．為減小測量誤差，、方向間夾角應(yīng)為°[本源]

()彈簧測力計的指針如圖乙所示，由圖可知拉力的大小為.

【答案】()()

【詳解】()在測量同一組數(shù)據(jù)的過程中，橡皮條結(jié)點的地址不能夠變化，若是變化，即受力變

化，所以選項錯誤；由于彈簧測力計是經(jīng)過定滑輪拉結(jié)點，定滑輪只能改變力的方向不能夠改

變力的大小，所以彈簧測力計拉線的方向不用然要沿豎直方向，選項錯誤；彈簧測力計的使

用，不能夠高出其量程，選項正確；兩個拉力的方向合適即可，不宜太大，也不宜太小，但不

必然為°，所以選項錯誤．

()觀察彈簧測力計的讀數(shù)．

.(·長沙模擬)在做考據(jù)力的平行四邊形定那么實驗中：

()除了方木板、白紙、圖釘、細(xì)繩套、橡皮條、鉛筆和刻度尺外，還需要的器材有：.

()在此實驗中，假設(shè)的大小及方向固定不變，那么為了使橡皮條依舊伸長到點，對來說，下

面幾種說法中正確的

是()

能夠有多個方向

的大小能夠有多個值

的方向和大小是獨一確定值

的方向是獨一的，但大小可有多個值

[本源:]

【答案】

()

兩個彈簧測力計

()

、

【詳解】()除了題中給出的儀器，還需要兩個彈簧測力計.

()選、.當(dāng)?shù)拇笮『头较蚬潭ê?，使橡皮條伸長到點，能夠有多個方向，而每改變一次方向，

的大小也要相應(yīng)改變，故、正確，、錯誤.

.(·合肥模擬)有同學(xué)利用如右圖所示的裝置來考據(jù)力的平行四邊形定那么：在豎直木板上鋪有白

紙，固定兩個圓滑的滑輪和，將繩子打一個結(jié)點，每個鉤碼的重量相等，當(dāng)系統(tǒng)到達(dá)平衡時，

依照鉤碼個數(shù)讀出三根繩子的拉力、和，答復(fù)以下問題：

()改變鉤碼個數(shù)，實驗不能夠完成的是()

．鉤碼的個數(shù)＝＝，＝

．鉤碼的個數(shù)＝＝，＝

．鉤碼的個數(shù)＝＝＝

．鉤碼的個數(shù)＝，＝，＝

()在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個步驟是()

．標(biāo)記結(jié)點的地址，并記錄、、三段繩子的方向

．量出、、三段繩子的長度

．用量角胸懷出三段繩子之間的夾角

．用天平測出鉤碼的質(zhì)量

()在作圖時，你認(rèn)為以以下圖中是正確的．(填“甲〞或“乙〞)．

[本源:]

【答案】()()()甲實驗中是豎直向下的

【詳解】()實驗中的分力與合力的關(guān)系必定滿足：－<<＋，所以、、選項是能夠的．

()

()甲實驗中是豎直向下的．

．“考據(jù)力的平行四邊形定那么〞實驗中

()局部實驗步驟以下，請完成有關(guān)內(nèi)容：

．將一根橡皮筋的一端固定在貼有白紙的豎直平展木板上，另一端綁上兩根細(xì)線．

．在其中一根細(xì)線掛上個質(zhì)量相等的鉤碼，使橡皮筋拉伸，如圖甲所示，記錄：、、.

．將步驟中的鉤碼取下，分別在兩根細(xì)線上掛上個和個質(zhì)量相等的鉤碼，用兩圓滑硬棒、使

兩細(xì)線互成角度，如圖乙所示，小心調(diào)整、的地址，使，[本源:]

記錄．

()若是“力的平行四邊形定那么〞獲得考據(jù)，那么圖乙中αβ)＝.

【答案】().鉤碼個數(shù)(或細(xì)線拉力)

橡皮筋與細(xì)線結(jié)點的地址[本源:]

細(xì)線的方向(說明：能反響細(xì)線方向的其他記錄也能夠)

．橡皮筋與細(xì)線結(jié)點的地址與步驟中結(jié)點地址重合

鉤碼個數(shù)和對應(yīng)的細(xì)線方向[本源]

()

【詳解】此題觀察力的平行四邊形定那么．本實驗中的幾個要點：()等效性：合力和分力的收效

要同樣，所以在實驗中橡皮筋結(jié)點每一次都到同一地址．()記錄合力的大小和方向．本實驗通

過鉤碼個數(shù)計算力的大小，力的方向由橡皮筋上取兩點連線．

人生最大的幸福，莫過于連一分鐘都無法休息瑣碎的時間實在能夠成就大事業(yè)珍惜時間能夠使生命變的更有價值時間象奔跑洶涌的急湍，它一去無返，絕不流連一個人越知道時間的價值，就越感覺失時的悲傷獲得時間，就是獲得所有用經(jīng)濟(jì)學(xué)的眼光來看，時間就是一種財富時間一點一滴凋落，好像蠟燭漫漫燃盡我總是感覺到時間的巨輪在我背后奔馳，日益迫近夜晚給老人帶來寧靜，給年輕人帶來希望不浪費時間，不時刻刻都做些適用的事，戒掉所有不用要的行為時間乃是萬物中最可貴的東西，但若是浪費了，那就是最大的浪費我的產(chǎn)業(yè)多么美，多么廣，多么寬，時間是我的財富，我的田地是時間時間就是性命，無端的空耗別人的時間，知識是取之不盡，用之不停的。只有最大限度地挖掘它，才能領(lǐng)悟到學(xué)習(xí)的樂趣。新想法常常瞬時即逝，必定集中精力，牢記在心，及時捕獲。每天清早