高考物理复习课件 专题二(实验三：验证力的平行四边形定则)

实验三：验证力的平行四边形定则1．实验目的：验证力的平行四边形定则．2．实验器材：方木板、白纸、弹簧测力计(两个)、刻度尺、图钉、橡皮条、细绳套(两个)、铅笔等．3．实验原理：利用弹簧测力计测力作力的矢量图验证力的平行四边形定则．智浪教育--普惠英才文库4．实验步骤(1)把橡皮条的一端固定在板上的A点．(2)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，使结点伸长到O点(如图S3－1)．图S3－1智浪教育--普惠英才文库(3)用铅笔记下O点的位置，画下两条细绳的方向，并记下两个弹簧测力计的读数F1、F2.(4)在纸上按比例作出两个力F1、F2的图示，用平行四边形定则求出合力F.(5)只用一个弹簧测力计，通过细绳把橡皮条上的结点拉到同样的位置O点，记下弹簧测力计的读数和细绳的方向，按同样的比例作出这个力F′的图示，比较F′与用平行四边形定则求得的合力F的大小是否相等、方向是否相同．(6)改变F1和F2的夹角和大小，再做两次．智浪教育--普惠英才文库5．注意事项(1)用弹簧测力计测拉力时，应使拉力沿弹簧测力计的轴线方向，橡皮条、弹簧测力计和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内．(2)同一次实验中，橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变．(3)使用弹簧测力计测力时，拉力适当大一些．(4)画力的图示时应该选择适当的标度，尽量使图画得大些，同一次实验中标度应该相同，要严格按照力的图示要求和几何作图法作出平行四边形，求出合力．智浪教育--普惠英才文库1．将橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计，沿着不同的方向拉弹簧测力计．当橡皮筋的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图S3－2所示，这时弹簧测力计的示数可从图中读出．智浪教育--普惠英才文库图S3－3图S3－2(1)由图S3－2可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为N和N.(2)在如图S3－3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．智浪教育--普惠英才文库答案：(1)4.002.50(2)如图16所示．图16智浪教育--普惠英才文库题型实验操作考查【例题】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S3－4所示．智浪教育--普惠英才文库(1)为完成实验，下述操作中必需的是________．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________________________．图S3－4智浪教育--普惠英才文库解析：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，即可采用的方法是更换不同的小重物．答案：(1)bcd(2)更换不同的小重物智浪教育--普惠英才文库1．(2011年信宜模拟)图S3－5甲为“探究求合力的方法”的实验装置．图S3－5智浪教育--普惠英才文库(1)下列说法中正确的是________．A．在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化B．弹簧测力计拉细线时，拉力方向必须竖直向下C．F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程D．为减小测量误差，F1、F2方向间夹角应为90°(2)弹簧测力计的指针如图S3－5乙所示，由图可知拉力的大小为________N.答案：(1)AC(2)4.00智浪教育--普惠英才文库1．(2011年江苏卷)某同学用如图S3－6所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向．图S3－6智浪教育--普惠英才文库(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为________N.(2)下列不必要的实验要求是________(请填写选项前对应的字母)．A．应测量重物M所受的重力B．弹簧测力计应在使用前校零C．拉线方向应与木板平面平行D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置(3)某次试验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，请您提出两个解决办法．智浪教育--普惠英才文库答案：(1)3.6(2)D(3)①改变弹簧测力计B拉力的大小；②减小重物M的质量．(或将A更换成较大量程的弹簧测力计、改变弹簧测力计B拉力的方向等)智浪教育--普惠英才文库