专题二 第4讲 实验：探究弹力和弹簧伸长的关系 实验：验证力的平行四边形定则..ppt

9. “验证力的平行四边形定则”的实验情况如图9甲所示， 其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点 OB和OC为细绳．图9乙是在白纸上根据实验结果画出的 图． (1)如果没有操作失误，图2－4－7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 答案：(1)F′　(2)B (1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为______N 和________N. (2)在下面所示的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及 它们的合力． 答案：(1)4.00 2.50 (2)如图 9. 图 9 热点 2 验证力的平行四边形定则 【例2】某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三 条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三 角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡 皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子 A、B 上，另一端与第三条 橡皮筋连接，结点为 O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂 一重物．如图 2－4－8 所示． 图 2－4－8 (1)为完成实验，下述操作中必需的是_____. bcd a．测量细绳的长度 b．测量橡皮筋的原长 c．测量悬挂重物后橡皮筋的长度 d．记录悬挂重物后结点 O 的位置 (2)钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证， 可采用的方法是_________________． 更换不同的小重物 解析：本实验中，结点 O 受三个拉力处于静止状态，三力 彼此平衡，任意两个力的合力与第三个力等大反向．只要以两 橡皮筋的伸长量(代表两个拉力的大小)为长沿 OA、OB 方向为 邻边做平行四边形，只要该平行四边形的对角线与悬挂重物的 橡皮筋在一条直线上，与表示其拉力的线段相等，即验证了平 行四边形定则，故实验要测量橡皮筋的原长、悬挂重物后橡皮 筋的长度，才能算出橡皮筋受力后的伸长量，为了确定拉力的 方向，每次必须记录结点 O 的位置．由于钉子位置固定，可改 变的条件只能是所悬挂的重物的质量，即可采用方法是更换不 同的小重物． 探究弹簧弹力与形变量之间的关系实验，与验证力 的平行四边形定则实验所采用的实验方法不同，但是相比之下 验证力的平行四边形定则的实验对步骤的要求更严格，所以在 静力学的两个试验中，要着重注意验证力的平行四边形定则实 验．而验证弹力与形变量的关系实验，只需要记住在弹性限度 内，弹力与形变量成正比就可以了． 2．(2010 年华师附中测试)在做“互成角度的两个共点力的 合成”的实验中有以下实验步骤，其合理顺序是：________.(用 相应字母表示) C．在桌面上放一块方木板，在木板上垫一张白纸，把橡皮 条一端固定在木板的 A 点； D．记下两个弹簧测力计的读数以及结点的位置，描下两条 细绳的方向，在纸上按比例作出力 F1和F2的图示，用平行四边 形定则求出(作出)合力 F； E．比较力 F′与用平行四边形定则求出的力 F，看它们在 实验误差范围内是否相等； F．用两条细绳结在橡皮条的另一端(即结点)，通过细绳用 两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条，橡皮条伸长，使结点到达 某一位置 O. 答案：CFDBEA A．通过改变两个拉力的大小和方向，从而改变橡皮条的伸长，再重复做几次； B．只用一个弹簧测力计，通过细绳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的方向，按同样比例作出这个力 F′的图示； 第 4 讲　实验：探究弹力和弹簧伸长的关系 实验：验证力的平行四边形定则 考点 1 探究弹力和弹簧伸长的关系 1．实验目的 (1)探究弹力与弹簧的伸长量的定量关系. (2)学会利用图象研究两个物理量之间的关系的方法． 2．实验原理 (1)如图 2－4－1 所示，弹簧在下端悬挂钩码时会伸长，平 衡时弹簧产生的弹力与重力大小相等． 图 2－4－1 (2)用刻度尺测出弹簧在不同的钩码拉力下的伸长量 x，建 立坐标系，以纵坐标表示弹力大小 F，以横坐标表示弹簧的伸 长量 x，在坐标系中描出实验所测得的各组(x，F)对应的点，用 平滑的曲线连接起来，根据实验所得的图线，就可探究弹力大 小与伸长量间的关系． 3．实验器材 轻质弹簧(一根)、钩码(一盒)、刻度尺、铁架台、重锤线、 坐标纸、三角板等． 4．实验步骤 (1)如图 2－4－2