高考物理大一輪復習第2單元相互作用物體的平衡實驗三驗證力的平行四邊形定則課件.ppt

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實驗三 驗證力的平行四邊形定則,考點互動探究│教師備用習題│課時鞏固訓練,一、實驗目的 1．學會用彈簧測力計和細線測出力的大小與方向. 2．運用力的圖示法探究互成角度的兩個共點力合成時遵循平行四邊形定則. 二、實驗器材 方木板一塊、白紙、彈簧測力計(兩只)、 、細繩套(兩個)、 、圖釘(幾個)、細芯鉛筆.,橡皮條,刻度尺,考點一 實驗原理和實驗操作,1．實驗原理 一個力F'的作用效果和兩個力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位置,所以力F'就是這兩個力F1和F2的合力,作出力F'的圖示.再根據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'的大小和方向是否相同,若相同,則說明互成角度的兩個力合成時遵循平行四邊形定則.,,2．實驗步驟 (1)用圖釘把白紙釘在水平桌面上的方木板上,并用圖釘把橡皮條的一端固定在A點,橡皮條的另一端拴一短繩,短繩的另一端拴上兩個細繩套. (2)用兩只彈簧測力計分別鉤住細繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長到某一位置O,如圖S3-1所示,記錄兩只彈簧測力計的讀數,用鉛筆描下O點的位置及此時兩個細繩套的方向. 圖S3-1,,(3)只用一只彈簧測力計通過細繩套把橡皮條的結點拉到同樣的位置O,記下彈簧測力計的讀數和細繩套的方向. (4)用鉛筆和刻度尺從結點O沿兩條細繩套方向畫直線,按選定的標度作出這兩只彈簧測力計的拉力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O點畫平行四邊形的對角線,此對角線即為合力F的圖示. (5)用刻度尺從O點按同樣的標度沿記錄的方向作出只用一只彈簧測力計時的拉力F'的圖示. (6)比較一下力F'與用平行四邊形定則求出的合力F的大小和方向是否相同.,,,,■ 特別提醒,(1)不要直接以橡皮條的端點為結點,可拴一短細繩連接兩個細繩套,以三繩交點為結點,且應使結點小些,以便準確地記錄結點O的位置. (2)使用彈簧測力計前,應先調節(jié)零刻度,使用時不能超過量程.拉彈簧測力計時,應使彈簧測力計與木板平行.被測力的方向應與彈簧測力計軸線方向一致,拉動彈簧時不可與外殼相碰或摩擦. (3)在同一次實驗中,橡皮條伸長時的結點位置要相同. (4)兩個拉力F1和F2的夾角不宜過小或過大,作力的圖示時,標度要一致. (5)讀數時應正對、平視刻度.,考點二 數據處理與誤差分析,1．數據處理——作圖法 在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中,由作圖法得到的合力F與實際測量得到的合力F'不可能完全重合,只要在誤差允許的范圍內可以認為F與F'重合,即可驗證力的平行四邊形定則,如圖S3-3所示. 圖S3-3,,,,2．誤差分析 (1)用兩個彈簧測力計拉橡皮條時,橡皮條、細繩和彈簧測力計不在同一個平面內時,這樣得到的兩個彈簧測力計的水平分力的實際合力會比由作圖法得到的合力小. (2)結點O的位置和兩個彈簧測力計的方向畫得不準會造成作圖的誤差. (3)作圖比例不恰當會造成作圖誤差.,,■ 特別提醒,(1)作圖時要選好標度,合力F合的大小要根據所選標度和對角線長度計算得出; (2)實驗理論值不一定沿橡皮條方向,但單個彈簧測力計的拉力F'一定沿橡皮條方向,讀數不準和作圖不準都可能使F與F'不完全重合.,考點三 實驗方法的拓展與創(chuàng)新,1.器材的變化(如圖S3-5甲、乙、丙、丁所示) 圖S3-5 2.合力、分力的變化 (1)分力的獲得:彈簧測力計的拉力→鉤碼的重力. (2)合力的獲得:彈簧測力計的拉力→重物的重力→鉤碼的重力.,,,,,,,,,,,,,,,,,