2015届《金版学案》广东版)物理总复习课件：第二章 第6课2015届《金版学案》(广东版)物理总复习课件：第二章 第6课.ppt

第6课　实验：验证力的平行四边形定则 第二单元 实验与探究 一、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． 二、实验原理 如果F1和F2的共同作用效果与另一个力F′的作用效果相同(橡皮条在某一方向伸长一定的长度)，那么根据F1、F2用平行四边形定则求出的合力F，应与F′在实验误差允许的范围内大小相等、方向相同． 三、实验器材 方木板一块、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(几个)、细芯铅笔． 四、实验步骤 1. 用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上．并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． 2．用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长到某一位置O，如图所示，记录两弹簧测力计的读数，用铅笔描下O点的位置及此时两细绳套的方向． 3．只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向． 4．用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳套方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，此对角线即为合力F的图示． 5．用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出这只弹簧测力计的拉力F′的图示． 6．比较一下，力F′与用平行四边形定则求出的合力F在误差范围内大小和方向上是否相同． 7．改变两个力F1与F2的大小和夹角，再重复实验两次． 五、注意事项 1．在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同． 2．用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大，以60°～100°之间为宜． 3．在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内的前提下，测量数据应尽量大一些． 4．细绳套应适当长一些，便于确定力的方向．不要直接沿细绳套方向画直线，应在细绳套两端画个投影点，去掉细绳套后，连直线确定力的方向． 5．在同一次实验中，画力的图示选定的标度要相同，并且要恰当选定标度，使力的图示稍大一些． 【例1】　某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB与OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图． (1)如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是________． 实验原理和步骤的考查 (2)本实验采用的科学方法是________． A．理想实验法　　　　B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法 (3)实验时，主要的步骤是： A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上； B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套； C．用两只弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.记录下O点的位置，读出两只弹簧测力计的示数； D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F； E．只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F′的图示； F．比较F′与F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论． 上述步骤中： ①有重要遗漏的步骤的序号是______和______； ②遗漏的内容分别是________________________和____________________． 解析：(1)由一只弹簧测力计拉橡皮条至O点的拉力一定沿AO方向；而根据平行四边形定则作出的合力，由于误差的存在，不一定沿AO方向，故一定沿AO方向的是F′. (2)一个力的作用效果与两个力的作用效果相同，它们的作用效果可以等效替代，故B项正确． (3)①根据“验证力的平行四边形定则”实验的操作规程可知，有重要遗漏的步骤的序号是C、E两项． ②在C中未记下两条细绳的方向，E中未说明是否把橡皮条的结点拉到同一位置O. 答案：(1)F′　(2)B　(3)①C　E　②C中应加上“记下两条细绳的方向”　E中应说明“把橡皮条的结点拉到同一位置O” 方法点窍 理解实验原理和实验过程中每一步的设计原则是正确完成实验的前提，本实验中的许多知识同学们都要在亲手实验的基础上通过记忆进行学习，没有什么特别的捷径． 数据处理与误差分析 【例2】　在“验证力的平行四边形定则”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套(如图所示)．实验中需用两只弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O. (1)某同学在做该实验时认为： A．拉橡皮条的绳细一些且长一些，实