第二章实验三解读.ppt

实验基础 热点突破 随堂演练 实验三　验证力的平行四边形定则 误差分析 1.误差来源 除弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差、作图误差等。 2.减小误差的方法 (1)结点O ①定位O点时要力求准确。 ②同一次实验中橡皮条拉长后的O点必须保持不变。 (2)拉力 ①用弹簧测力计测拉力时要使拉力沿弹簧测力计轴线方向。 ②应尽量使橡皮条、弹簧测力计和细绳套位于与纸面平行的同一平面内。 ③两个分力F1、F2间的夹角θ不要太大或太小。 (3)作图 ①在同一次实验中，选定的比例要相同。 ②严格按力的图示要求和几何作图法作出平行四边形，求出合力。 注意事项 操作不忘“三”“二”“一” 用两个弹簧测力计拉橡皮条时的“三记录”(记录两弹簧测力计示数、两细绳方向和结点O的位置)，用一个弹簧测力计拉橡皮条时的“二记录”(记录弹簧测力计示数和细绳方向)及“一注意”(结点O的位置必须在同一位置)等。 热点一　实验原理及实验操作 【例1】　(2015·安徽理综，21，Ⅰ)在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在板上一点，两个细绳套系在橡皮条的另一端。用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度地施加拉力，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位置，如图1所示。请将以下的实验操作和处理补充完整： 图1 ①用铅笔描下结点位置，记为O； ②记录两个弹簧测力计的示数F1和F2，沿每条细绳(套)的方向用铅笔分别描出几个点，用刻度尺把相应的点连成线； ③只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置O，记录测力计的示数F3，________________________________ _______________________________________________________； ④按照力的图示要求，作出拉力F1、F2、F3； ⑤根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F； ⑥比较________的一致程度，若有较大差异，对其原因进行分析，并作出相应的改进后再次进行实验。 【变式训练】 1.某实验小组的同学在验证力的平行四边形定则时，操作过程如下： ①将一张白纸固定在水平放置的木板上，橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴上两个细绳套，用两个弹簧测力计互成角度地拉两个细绳套，使细绳套和橡皮筋的结点位于图2中的O点； 图2 ②在白纸上记录O点的位置和两细绳套的方向，同时读出两弹簧测力计的读数F1和F2； ③选取合适的标度在白纸上作出F1和F2的图示，由平行四边形定则作出F1和F2的合力F； ④用一个弹簧测力计拉细绳套，使细绳套和橡皮筋的结点仍到达O点； ⑤在白纸上记录细绳套的方向，同时读出弹簧测力计的读数F′； ⑥按以上选取的标度在白纸上作出F′的图示，比较F和F′的大小和方向； ⑦改变两细绳套的方向和弹簧测力计的拉力的大小，重复以上操作，得出实验结论。 (1)对本实验的下列叙述中正确的是________； A.两次拉伸橡皮筋应将橡皮筋沿相同方向拉到相同长度 B.两细绳套必须等长 C.每次都应将弹簧测力计拉伸到相同刻度 D.拉橡皮筋的细绳套要长一些，标记同一细绳套方向的两点要远一些 (2)某次操作时两弹簧测力计的指针指在图2中所示的位置，则两弹簧测力计的读数分别为FB＝________ N、FC＝______ N； (3)如果本实验所用弹簧测力计的量程均为5 N。其中图3甲中F1＝3.00 N、F2＝3.80 N，且两力互相垂直；图乙中F1＝F2＝4.00 N，且两力的夹角为30°；图丙中F1＝F2＝4.00 N，且两力的夹角为120°。其中明显不符合操作的是图________。 特别提醒 操作关键注意三点 (1)每次拉伸结果位置O必须保持不变。 (2)记下每次各力的大小和方向。 (3)画力的图示时应选择适当的标度。 热点二　数据处理及误差分析 【例2】　(2015·山东理综，21)某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则。实验步骤： ①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向。 ②如图4所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2，记录弹簧秤的示数F，测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l)。每次将弹簧秤示数改变0.50 N，测出所对应的l，部分数据如下表所示： F(N) 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 l(cm) l0 10.97 12.02 13.00 13.98 15.05 ③找出②中F＝2.50 N时橡皮筋两端的位置，重新标记为O、O′，橡皮筋的拉力记为FO O′。 ④在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图5所示。用两圆珠