(11月合辑)福建省福鼎市第二中学高三物理一轮复习 实验 验证力的平行四边形定则课件

实验验证力的平行四边形定则1、验证力的平行四边形定则。2、注意弹簧测力计的使用。先用弹簧秤测出分力F1、F2及它们的合力F′再根据平行四边形定则作出分力F1、F2的合力F比较F′和F的大小和方向。当它们在实验室允许的误差范围内相等时，就验证了力的合成的平行四边形定则。等效替换的思想实验原理方木板一个、白纸一张、弹簧秤两个、橡皮条一根、细绳套两个、三角板、刻度尺、图钉几个。实验仪器①把方木板平放在桌面上，用图钉把白纸钉在木板上。②用图钉把橡皮筋的一端固定在Ａ点，另一端拴上两个细绳套。③用两个弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋的结点伸长到某一位置Ｏ，并用铅笔描下结点Ｏ的位置、细绳的方向，并记录下弹簧秤的示数F1、F2。实验步骤④只用一只弹簧秤通过细绳套把橡皮筋的结点拉长到Ｏ点，用铅笔描下细绳的方向，记录下弹簧秤的示数F′⑤按选定的标度作出两只弹簧秤拉力F1、F2的图示，并作出F1、F2的合力F的图示。按选定的标度作出F的图示。⑥比较两个力F1、F2的合力F和F的大小和方向，看在实验室允许的误差范围内，两者的大小和方向是否相同。⑦改变F1、F2的大小和方向，再重复实验两次。′1、用两个测力计拉细绳套使橡皮条伸长，绳的结点到达某点O时：记录结点O的位置两测力计的示数F1、F2两测力计所示拉力的方向2、用一个测力计重新将结点拉到O点时：弹簧秤的拉力大小F及方向。记录主要测量①弹簧秤使用前要校零，在竖直位置已校正好零点的弹簧秤，到水平位置使用时，仍然要重新调零。②要选用规格、性能完全相同的两个弹簧秤。③本实验中，用弹簧秤测量拉力时，要使三个拉力F1、F2、F和橡皮筋均在平行于纸面的平面内。注意事项④同一次实验中，橡皮筋结点Ｏ位置一定要相同。⑤在不超出弹簧秤量程的条件下，应该尽可能使弹簧秤的拉力大一些。⑥用作图法作分力F1、F2的合力F′时要准确，图要尽可能画得大些，以使测量值的最后一位估读数字在图上能准确表示出。减小误差的方法:a．测力计使用前要校准零点。b．方木板应水平放置。c．弹簧伸长方向和所测拉力方向应一致,并与木板平行.d．两个分力和合力都应尽可能大些，读数时注意弹簧秤的量程及最小刻度.误差分析e．拉橡皮条的细线要长些,标记两条细线方向的两点要尽可能远些.f．两个分力间的夹角不宜过大或过小,一般取60°-120°为宜.g.在画力的合成图时,要恰当选定标度.例1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。题型一对实验方法和实验步骤的考查典例精析C．用两个弹簧测力计分别勾住绳套，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．只用一个弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳套的方向，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__________．【思路点拨】考查学生对实验原理的理解，对实验过程、实验步骤的掌握情况．【解析】据验证力的平行四边形定则的操作过程可知，有重要遗漏的步骤的序号是C、E.在C中未记下两条细绳的方向．E中未说明是否把橡皮条的结点拉到了同一位置O.【答案】(1)CE(2)记下两条绳的方向把橡皮条的结点拉到同一位置O【方法技巧】这类题的解答关键是理解实验原理，复习时要引起重视，然后合理设计实验步骤完成实验．例2在做“验证力的平行四边形定则”实验中，若由于F1的误差使F1与F2的合力F方向略向左偏，如图所示，但F大于等于F′，引起这一结果的原因可能是F1的大小比真实值偏_________，F1的方向使它与F2的夹角比真实值偏__________．题型二对实验原理、实验误差的分析【思路点拨】根据平行四边形定则作图，由平行四边形的边角关系判断．【解析】作平行四边形合成图如图，F1的真实值为F10。合力的真实值为F′，F1为测量值，合力的测量值为F，由图可知，F1的大小比真实值偏大，F1的方向使它与F2的方向夹角比真实值偏大，大于α0.【答案】大大【方法技巧】作图法是物理学的重要研究方法之一，也是分析问题的一种方法．在复习过程中要有意识地进行训练．认真进行误差分析，找出误差产生的原因，才能进一步改进实验方法，提高实验的精确度，得到更合理的结论．例3某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧测力计拉力的大小，如图所示．题型三实验数据的处理(1)试在图中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示，并用F表示此力．(2)有关此实验，下列叙述正确的是__________．A.两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大B.橡皮筋的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力C.两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O.这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同D.若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可【解析】(1)用平行四边形定则作图，即以F1、F2为两邻边作平行四边形，对角线就表示合力F.(标上箭头表明方向)(2)两分力可以同时大于合力，故A正确；结点受三个力作用处于平衡状态，其中两弹簧测力计的拉力的合力与第三个力——橡皮筋的拉力等大反向，是一对平衡力，而橡皮筋的拉力不是合力，故B错；只有保证结点在同一位置才能说明作用效果相同，故C对；若两个分力的大小都改变而方向都不变，则合力必改变，结点的位置必改变，故D错。【答案】(1)如图所示(2)AC练习1如图所示，用A、B两个测力计拉橡皮条的D端（O端固定）当D端达E处时(α+β)=90°；然后保持Ａ的读数不变，当α角由图中所示的值逐渐变小时，要使D端仍处在E处，可采用的办法是()A.增大B的读数，减小β角；B.减小B的读数，减小β角；C.减小B的读数，增大β角；D.增大B的读数，增大β角.ODEABαβB练习2如图所示是A、B两位同学在做本实验时得到的结果，可以判定其中_______同学的实验结果比较符合实验事实，理由是_______________________________________AF′是单独拉，应该和橡皮条处在同一直线上AB验证力的平行四边形定则实验目的：目标专一数据处理：作图法实验步骤：规范认真实验器材：了然于胸明确：题型归类