實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證力的平行四邊形定則

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則第一頁，共十一頁，編輯于2023年，星期二一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模喝?、?shí)驗(yàn)器材二、實(shí)驗(yàn)原理：1.會(huì)使用彈簧測力計(jì)。2.驗(yàn)證互成角度的兩個(gè)力合成時(shí)的平行四邊形定則。1.等效法: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,如圖所示。2.平行四邊形法:根據(jù)平行四邊形定則作出力F1和F2的合力F的圖示。3.驗(yàn)證:比較F和F′的大小和方向是否相同,若在誤差允許的范圍內(nèi)相同,則驗(yàn)證了力的平行四邊形定則.第二頁，共十一頁，編輯于2023年，星期二三、實(shí)驗(yàn)器材四、實(shí)驗(yàn)步驟方木板,白紙,彈簧測力計(jì)(兩個(gè)),橡皮條,細(xì)繩套(兩個(gè)),三角板,刻度尺,圖釘(幾個(gè)).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。第三頁，共十一頁，編輯于2023年，星期二2.用圖釘把橡皮條的一端固定在木板上的A點(diǎn),在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩,細(xì)繩的另一端各系上細(xì)繩套。3.用兩個(gè)彈簧測力計(jì)分別鉤住兩細(xì)繩套,互成角度地拉橡皮條,將結(jié)點(diǎn)

拉到某一位置O,如圖所示。4.用鉛筆記下O點(diǎn)的位置和兩條細(xì)繩的方向,讀出并記錄兩個(gè)彈簧測力計(jì)的示數(shù)。5.用鉛筆和刻度尺在白紙上從O點(diǎn)沿著兩條細(xì)繩的方向畫直線,按一定的標(biāo)度作出兩個(gè)力F1和F2的圖示,并以F1和F2為鄰邊用刻度尺和三角板作平行四邊形,過O點(diǎn)的平行四邊形的對角線即為合力F。第四頁，共十一頁，編輯于2023年，星期二6.只用一個(gè)彈簧測力計(jì),通過細(xì)繩把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置O,讀出并記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù),記下細(xì)繩的方向,按同一標(biāo)度用刻度尺從O點(diǎn)作出這個(gè)力F'的圖示.7.比較F'與用平行四邊形定則求出的合力F的大小和方向,看它們在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否相等.8.改變F1和F2的大小和方向,再做兩次實(shí)驗(yàn).五、注意事項(xiàng)1.同一實(shí)驗(yàn)中的兩只彈簧測力計(jì)的選取方法是:將兩只彈簧測力計(jì)調(diào)零后互勾對拉,若兩只彈簧測力計(jì)在對拉過程中,讀數(shù)相同,則可選;若讀數(shù)不同,應(yīng)另換,直至相同為止.第五頁，共十一頁，編輯于2023年，星期二2.在同一次實(shí)驗(yàn)中,使橡皮條拉長時(shí),結(jié)點(diǎn)O位置一定要相同.3.用兩只彈簧測力計(jì)勾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°~100°之間為宜.4.讀數(shù)時(shí)應(yīng)注意使彈簧測力計(jì)與木板平行,并使細(xì)繩套與彈簧測力計(jì)的軸線在同一條直線上,避免彈簧測力計(jì)的外殼與彈簧測力計(jì)的限位卡之間有摩擦.讀數(shù)時(shí)眼睛要正視彈簧測力計(jì)的刻度,在合力不超過量程及橡皮條彈性限度的前提下,拉力的數(shù)值盡量大些.5.細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長一些,便于確定力的方向.不要直接沿細(xì)繩套的方向畫直線,應(yīng)在細(xì)繩套末端用鉛筆畫一個(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.第六頁，共十一頁，編輯于2023年，星期二6.在同一次實(shí)驗(yàn)中,畫力的圖示所選定的標(biāo)度要相同,并且要恰當(dāng)選取標(biāo)度,使所作力的圖示稍大一些.六、誤差分析1.彈簧測力計(jì)本身的誤差.2.讀數(shù)誤差和作圖誤差.3.兩分力F1、F2間的夾角θ越大,用平行四邊形定則作圖得出的合力F的誤差也越大.教材例題第七頁，共十一頁，編輯于2023年，星期二例1、在做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中,若由于F1的誤差使F1與F2的合力F方向略向左偏,如圖所示,但F大于等于F′,引起這一結(jié)果的原因可能是F1的大小比真實(shí)值偏

,F1的方向使它與F2的夾角比真實(shí)值偏

.大大第八頁，共十一頁，編輯于2023年，星期二(1)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是（）變式演練：

在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示,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,圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖.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(2)圖乙中的F與F′兩力中,方向一定沿AO方向的是

.F′B第九頁，共十一頁，編輯于2023年，星期二例2.(2011·江蘇高考)某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”.彈簧測力計(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.分別出彈簧測力計(jì)A和B的示數(shù),并在貼于豎直木板白紙上記錄O點(diǎn)的位置和拉線的方向.(1)本實(shí)驗(yàn)用的彈簧測力計(jì)示數(shù)的單位為N,圖中A的示數(shù)為

N.3.6(3)某次實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測力計(jì)A的指針稍稍超出量程,請您

提出兩個(gè)解決辦法.第十頁，共十一頁，編輯于2023年，星期二(2)下列不必要的實(shí)驗(yàn)要求是

(請?zhí)顚戇x項(xiàng)前對應(yīng)的字母).A.應(yīng)測量重物M所受的重力B.彈簧測力計(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