实验：《探究共点力合成的规律》.ppt

* 课 前 小 检 测（50分） 1.在倾角为θ的斜面上，放一个质量为m的光滑小球，小球被挡 板挡住，如图所示，改变挡板P与斜面间 的夹角，使挡板受的 压力最小，则这一 最小压力 等于 （10分） A.mgtanθ B.mgsinθ C.mg/cosθ D.mgcosθ 2.一个重球用绳挂在光滑的竖直墙上，设球重和绳长都不变，当 球的半径增大时，如图所示，则（10分） A.绳受的拉力不变，墙受的压力不变 B.绳的拉力和墙对球的支持力都增大 C.绳的拉力和墙对球的支持力都减小 D.绳的拉力增大，墙对球的支持力减小 3.如图所示，A、B的重力分别是40N和 100N，滑轮的摩擦及绳的重力均不计， B与水平面间的增大静摩擦力为40N；求： （1）B受到地面的静摩擦力和支持力 （2）给B加向左的多大的水平拉力可使B 恰好开始向左运动？（30分） θ P 53° A B 【实验目的】 探究互成角度的两个力合成时所遵循的规律—平行 四边形定则 【实验原理】 一个力F′的作用效果和两个分力F1、F2的作用效 果都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点,所 以力F′就是这两个力F1和F2的合力,作出力F′的图示. 再根据平行四边形定则作出力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,若相同,则说 明互成角度两个力合成时遵循平行四边形定则. 【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. 【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 像皮条,使橡皮条伸长到某一位置O,如图1所示,记录两弹 簧测力计的读数,用铅笔描下O点的位置， 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只 用一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 的大小和方向是否相同. 白纸钉在木板处,两秤同拉有角度,读数画 线选标度,再用一秤拉同处,作出力的矢量图. 锦囊妙诀 交流与思考 每次实验都必须保证结点的位置保持 不变,这体现了怎样的物理思想方法？若两次橡皮条 的伸长长度相同,能否验证平行四边形定则？ 每次实验保证结点位置保持不变,即两次橡皮 筋的伸长长度和伸长方向相同，是为了使合力的作用 效果与两个分力共同作用的效果相同，这是物理学中 等效替换的思想方法.由于力不仅有大小,还有方向， 若两次橡皮条的伸长长度相同但结点位置不同，说明 两次效果不同,不满足合力与分力的关系,不能验证平 行四边形定则. 提示： 【注意事项】 1.不要直接以橡皮条端点为结点,可拴一短细绳连两细绳套,以三绳交点为结点,应使结点小些,以便准确地记录结点O的位置. 2.使用弹簧秤前,应先调节零刻度,使用时不超过量程,拉弹簧秤时,应使弹簧秤与木板平行. 3.在同一次实验中,橡皮条伸长时的结点位置要相同.4.被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致,拉动时弹簧不可与外壳相碰或摩擦. 5.读数时应正对、平视刻度. 6.两拉力F1和F2夹角不宜过小,作力的图示,标度要一致. 【误差分析】 1.用两个测力计拉橡皮条时,橡皮条、细绳和测力计 不在同一个平面内, 2.结点O的位置和两个测力计的方向画得不准,造成 作图的误差. 3.两个分力的起始夹角α太大,如大于120°,再重做 两次实验，为保证结点O位置不变（即保证合力不 变),则α变化范围不大，因而测力计示数变化不显 著,读数误差大. 4.作图比例不恰当造成作图误差. 交流与思考 实验时由作图法得到的合力F和单个测 力计测量的实际合力F′忘记标注而造成错乱,你如何 加以区分?