2021高考物理一轮复习实验三验证力的平行四边形定则课件

实验三验证力的平行四边形定则【实验目的】1.验证互成角度的两个共点力合成时的平行四边形定则。2.学会用作图法处理实验数据和得出实验结论。【实验原理】等效思想：使一个力F′的作用效果和两个力F1、F2的作用效果相同，就是使同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点O，即伸长量相同，所以F′为F1和F2的合力，作出力F′的图示，再根据平行四边形定则作出力F1和F2的合力F的图示，比较F、F′在实验误差允许的范围内是否大小相等、方向相同。【实验器材】方木板、白纸、弹簧测力计(两个)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(几个)、铅笔。【实验过程】1.仪器安装：(1)如实验原理图所示，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A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套。2.测量与记录：(1)用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，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。记录两弹簧测力计的读数F1、F2，用铅笔描下O点的位置及此时两细绳的方向。(2)只用一只弹簧测力计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F′和细绳套的方向。(3)改变两弹簧测力计拉力的大小和方向，再重做两次实验。【数据处理】1.用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳套方向画直线，按选定的标度作出这两个弹簧测力计的拉力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中只用一个弹簧测力计的拉力F′的图示。3.比较F与F′是否完全重合或几乎完全重合，从而验证平行四边形定则。【误差分析】1.读数误差：减小读数误差的方法。弹簧测力计数据在条件允许的情况下，尽量大一些。读数时眼睛一定要平视，要按有效数字的读数规则正确地读数和记录。2.作图误差：减小作图误差的方法。作图时两力的对边一定要与两力平行，两个分力F1、F2间的夹角太大或太小，用平行四边形定则作出的合力F的误差ΔF就越大，所以实验中不要把F1、F2间的夹角取得太大或太小。【注意事项】1.位置不变：在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同。2.角度合适：用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大，以60°～100°之间为宜。3.尽量减小误差：(1)在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内，拉力应尽量大一些。(2)细绳套应适当长一些，便于确定力的方向。4.统一标度：在同一次实验中，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。