sect;2.4实验：探究弹力和弹簧伸长的关系验证力的平行四边形定则.ppt

创新预测1 分别用2?4?6?8条平行橡皮条沿着水平面向一方向拉放置于水平面上的木块,设橡皮条都相同,且每次实验中各橡皮条都伸长相同的长度,图所示为木块的加速度 a与橡皮条条数n之间的关系.(1)若用1条橡皮条拉,木块的加速度为___________.(2)若更换水平面的材料再重复这个实验,请在原图上示意性地画出新的a-n图象. 解析:(1)由a-n图象可知,当n=1时,a=0.(2)各橡皮条伸长量相同,拉力相同,设每条拉力为F,并设材料与木块间动摩擦因数为μ,木块质量为m,有nF-μmg=ma.所以, 上式反映出a只随n和μ变化,因F?m?g一定;对于一个确定的μ,图线a-n的斜率 不变,当μ变化时,图线横截距变化(大于0),但图线仍与原来的平行,如图所示. 答案:(1)0 (2)见图（解析） 题型二 “验证力的平行四边形定则”的实验原理【例2】 如图(a)?(b)所示是甲?乙两位同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中所得到的实验结果,若用F表示两个分力F1?F2的合力,用F‘表示F1和F2的等效力,则可以判断________(填“甲”或“乙”)同学的实验结果是尊重事实的. 甲 解析:由题设可知,F为F1和F2的合力,通过平行四边形定则所得,而F’是F1和F2的等效力,即用一只弹簧测力计拉橡皮条时的拉力,显然F‘的方向应在细绳的方向上,因甲同学F’的方向与细绳在同一直线上,故甲同学是尊重事实的. 方法总结:本题解答的焦点在F‘的方向的确定上,两位同学的实验结果都有误差,这是正常的,但乙同学很明显在F’的方向的确定上违背了实验的要求,作图是错误的. 创新预测2 (2009·广东三校联考)在共点力合成的实验中,根据实验数据画出力的图示,如图,图上标出了F1?F2?F?F‘四个力,其中________(填上述字母)不是由弹簧测力计直接测得的;若F与F’_________的基本相等_________基本相同,说明共点力合成的平行四边形定则得到了验证. F‘ 大小 方向 解析:在验证力的平行四边形定则的实验中,需要用弹簧测力计直接测出F1?F2?F的大小,并且用细线确定其方向,然后选取适当的标度,分别作出F1?F2和F的图示,以F1和F2为邻边作出平行四边形,画出对角线F‘,若F’与F大小基本相等?方向基本相同,即验证了力的平行四边形定则. 高 效 作 业 一?选择题1.在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中,以下说法正确的是( )A.弹簧被拉伸时,不能超过它的弹性限度B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态C.用直尺测量弹簧的长度即为弹簧的伸长量D.用几个不同的弹簧,分别测出几组拉力与伸长量,得出拉力与伸长量之比相等 答案:AB 解析:弹簧的伸长量是指弹簧伸长后的长度减去弹簧的原长,故C错误;做实验时要用同一个弹簧来测量,故D错误,所以正确选项为AB. 2.(2009·广东卷)一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图所示.下列表述正确的是( )A.a的原长比b的长B.a的劲度系数比b的大C.a的劲度系数比b的小D.测得的弹力与弹簧的长度成正比 答案:B 解析:图象中的斜率表示劲度系数,可知a的劲度系数比b的大,B正确.与l轴的截距表示原长,则a的原长比b的短,A错. 3.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.同一实验过程中,O点位置允许变动B.实验中,弹簧测力计必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧测力计刻度线C.实验中,先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,然后只需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D.实验中,把橡皮条另一端拉到O点时,两弹簧测力计之间的夹角应取90°,以便于算出合力大小 答案:ACD 解析:从橡皮条固定点到O点的连线方向,是合力的作用线方向,如果O点变动,那么合力的大小?方向就要变化,就不能验证力的平行四边形定则,故A选项错;C选项中,因一个弹簧测力计已拉到最大量程,再通过另一个弹簧测力计拉橡皮条到O点时,每一个弹簧测力计都可能超过最大量程,造成损坏,或读数不准,故C选项错;互成角度的两个力的合成,是利用平行四边形定则,两个分力成任意角度都适用,不必成90°角,故D选项错.答案为ACD. 二?非选择题4.做“验证力的平行四边形定则”的实验,是在水平放置的木板上铺一张白纸,把橡皮条的一端固定在板的A点,橡皮条的另一端拴上两细绳套,如图所示,两个弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度拉橡