《金版新学案》二讲实验三验证力的平行边形定则.pptVIP

验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则． 如果使F1、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′在实验误差允许范围内大小相等、方向相同． 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． 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． 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射影点，取掉细绳套后，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． 本实验的误差除弹簧测力计本身的误差外，还主要来源于以下两个方面： 1．读数误差 减小读数误差的方法：弹簧测力计数据在允许的情况下，尽量大一些．读数时眼睛一定要正视，要按有效数字正确读数和记录． 2．作图误差 减小作图误差的方法：作图时两力的对边一定要平行，两个分力F1、F2间的夹角越大，用平行四边形作出的合力F的误差ΔF就越大，所以实验中不要把F1、F2间的夹角取得太大． (1)在做“验证力的平行四边形定则”实验时，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点，以下操作中错误的是(　　) A．同一次实验中，O点位置允许变动 B．实验中，要记录弹簧测力计的读数和O点的位置 C．实验中，只需把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取90° D．实验中，要始终将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O点 (2)如下图所示，是甲、乙两位同学在做本实验时得到的结果，其中F是用作图法得到的合力，F′是通过实验测得的合力，则哪个实验结果是符合实验事实的？________(填“甲”或“乙”) 甲　　　　　　乙 【解析】　(1)由合力的定义，只有两次都把橡皮条拉到同一个位置(O点)，实验中测得的才是合力．A说法是错误的．实验中，除了要记录弹簧测力计的读数、O点的位置以外，还要记录两个分力的方向(即绳子拉的方向)，B说法是错误的．两个弹簧测力计之间的夹角实际上就是两个分力的夹角，这个夹角并非一定取90°，理论上是任意的，C说法也是错误的．实验中如果始终将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，则在调节另一个弹簧测力计时很容易使得这个弹簧测力计超过其量程，这是不允许的，D说法也是错误的． (2)因为F′是只用一个弹簧测力计拉橡皮条得到的，所以拉力的方向(实验中测得的合力方向)一定沿着橡皮条的方向，即F′的方向沿着橡皮条的方向．实验中用作图法得到的合力F由于实验误差，不一定沿着橡皮条的方向，故甲图更符合实验事实． 某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时，主要步骤是： 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．用两个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，读出两个弹簧测力计的示数 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′和F的大小和