2012届湖南人教版学海导航新课标高中总复习(第1轮)物理：第2章_第4讲_实验：验证力的平行四边形.ppt

* 一、验证力的平行四边形定则 1．实验目的 验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则． 2．实验原理 等效法：两个力F1、F2共同作用使橡皮条伸长到结点O，单独一个力F′作用也使橡皮条伸长到结点O，这一个力F′就是前两个力F1和F2的合力．作出F′的图示，再根据　平行四边形定则　作出F1和F2的合力F的图示，比较F′和F的大小和方向是否相同． 3．实验器材 方木板、白纸、弹簧秤(两只)、　橡皮条　、细绳套(两个)、三角板、　刻度尺　、图钉若干、细芯铅笔． 4．实验步骤 (1)用图钉把白纸固定在水平桌面的方木板上． (2)用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套． (3)用两只弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长到某一位置O，如图2-4-1，记录　两弹簧秤的读数　，用铅笔描下　O点位置　及此时　两条细绳套　的方向． (4)用铅笔和刻度尺从O点沿两条细绳方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧秤的读数F1和F2的图示，以　F1、F2为邻边　用铅笔及刻度尺作平行四边形，两邻边所夹的对角线即为合力F的图示． (5)只用一只弹簧秤钩住细绳套，把橡皮条的结点拉到同一位置O.记下此时　弹簧秤的示数F′　及　细绳的方向　，用刻度尺按同样的标度作出F′的图示． (6)比较F′与F的大小和方向． (7)改变F1、F2的大小和夹角，重复做两次实验，得出结论． 二、探究弹力和弹簧伸长的关系 1．实验目的 (1)探究弹力和弹簧伸长量的定量关系；　　 (2)学会使用列表法、图象法、函数法处理实验数据． 2．实验原理 在竖直悬挂的轻弹簧下端悬挂砝码，平衡时弹力大小等于　砝码的重力　，用刻度尺量出弹簧的　伸长量　，改变砝码数量，重复上面实验，就可以定量地找出弹力与伸长量之间的关系． 3．实验器材 弹簧、毫米刻度尺、铁架台、钩码若干、　坐标纸　. 4．实验步骤 (1)如图2-4-2，将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0，即原长． (2)在弹簧下端挂钩码，测出弹簧总长度l，计算出弹簧的伸长量x和钩码的重力mg. (3)改变(增加)钩码数量依次测出弹簧长度和钩码总重力，列表记录． (4)以弹力F(大小等于　所挂钩码的重力　)为纵坐标，以　弹簧伸长量x　为横坐标建立坐标系，根据所测数据描点，拟合各点，得出弹力F和弹簧伸长量x的图线． (5)以　弹簧伸长量　为自变量，写出曲线所代表的函数．首先尝试一次函数，如果不行再考虑二次函数． (6)得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系，解释函数表达式中常数的物理意义． 一、“验证力的平行四边形定则”实验有哪些要求？ 解答：1．正确使用弹簧秤 (1)弹簧秤的选取方法是：将两只弹簧秤调零后互钩水平对拉，若两只弹簧秤在对拉过程中，读数相同则可选． (2)弹簧秤不能在超出它的测量范围的情况下使用． (3)使用前要检查指针是否指在零刻度线上，否则应校正零位(无法校正的要记录下零误差)． (4)使用时弹簧的伸长方向和所测拉力方向要一致，弹簧、指针、拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限位卡发生摩擦． (5)读数时应正对、平视刻度． 2．注意事项 (1)在本实验中，以橡皮条的伸长(结点到达某一位置)来衡量力的作用效果，因此，在同一次实验中应使两种情况下结点达到同一位置． (2)在不超过弹簧秤的量程和橡皮条形变不超过其弹性限度的条件下，应使拉力尽量大一些． (3)画力的图示时，标度的选取应恰当，并且要相同，要严格按几何作图法求合力，同时还要把力的图示作得稍大一些． 3．数据处理及误差分析 本实验的主要误差来源于读数、作图，此外还有弹簧秤本身的误差．读数时眼睛一定要正对刻度，按有效数字记录示数，作图时要准确，两个分力F1、F2间夹角θ不能太大或太小，以60°～100°为宜，要按实验的要求进行操作、读数、作图，即使存在误差，也是正常的，不能用数据拼凑使实验非常完美，也不能只用特殊角度而不管其一般性． 二、“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中有哪些注意事项？ 解答：1．所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性限度，要注意观察，适可而止． 2．每次所挂钩码的质量差尽量大一些，从而使坐标上描的点尽可能稀，这样作出的图线更精确． 3．每次