常见的2018届高考物理一轮复习实验3验证力的平行四边形定则课件.ppt

* 实验3　验证力的平行四边形定则 -*- 一、实验目的 1.验证力的平行四边形定则。 2.理解等效替代思想的应用。 二、实验原理 1.等效法:一个力F的作用效果和两个力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,所以一个力F就是这两个力F1和F2的合力,作出力F的图示,如图所示。 2.平行四边形法:根据平行四边形定则作出力F1和F2的合力F的图示。 3.验证:比较F和F的大小和方向是否相同,若在误差允许的范围内相同,则验证了力的平行四边形定则。 -*- 三、实验器材 方木板、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)。 四、实验步骤 1.用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上。 2.用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上的A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套。 -*- 3.用两只弹簧测力计a、b分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条与绳的结点伸长到某一位置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的方向。 4.只用一只弹簧测力计c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。 5.改变两弹簧测力计拉力的大小和方向,再重做实验两次。 -*- 五、数据处理 1.用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线,按选定的标度作出a、b这两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并以F1和F2为邻边作平行四边形,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。 2.用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出实验步骤4中弹簧测力计c的拉力F的图示。 3.比较F与F是否完全重合或几乎重合,从而验证平行四边形定则。 -*- 六、误差分析 1.系统误差:弹簧测力计本身不够准确造成的误差,为此要选择比较准确的弹簧测力计。 2.偶然误差:弹簧测力计读数和作图造成偶然误差,需要多做几次实验,并且使两分力F1、F2的夹角适当大些。 3.减小误差的办法: (1)实验过程中读数时视线要垂直弹簧测力计的刻度,要按有效数字和弹簧测力计的精度正确读数和记录。 (2)作图时用刻度尺借助于三角板,使表示两力的对边一定要平行。 -*- 七、注意事项 1.使用弹簧测力计前,要先观察指针是否指在零刻度处,若指针不在零刻度处,要设法调整使其指在零刻度处;再将两只弹簧测力计的挂钩钩在一起,向相反方向拉,如果两个示数相同方可使用。 2.实验中的两个细绳套不要太短。 3.在同一次实验中,橡皮条拉长时结点到达的位置一定要相同。 4.用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时,夹角不宜太大也不宜太小,在60°~100°之间为宜。 5.在用力拉弹簧测力计时,拉力应沿弹簧测力计的轴线方向。弹簧测力计中弹簧轴线、橡皮条、细绳套应该位于与纸面平行的同一平面内。要防止弹簧测力计卡壳,防止弹簧测力计或橡皮条与纸面有摩擦。 6.在同一实验中,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。 -*- 考点一 考点二 考点三 考点一 实验原理与操作 例1(2016·湖南长沙模拟)某同学做验证力的平行四边形定则的实验,如图甲所示,A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。 -*- 考点一 考点二 考点三 (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　　　　。? (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: 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; -*- 考点一 考点二 考点三 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　?　。? 答案 解析 解析 关闭 (1)由一个弹簧测力计拉橡皮条至O点的拉力一定沿AO方向;两根弹簧测力计拉橡皮条至O点的拉力,根据平行四边形定则作出两弹簧测力计拉力的合力,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