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1、第二章第二章 直線運動直線運動第五講實驗：驗證力的平行四邊形定則第五講實驗：驗證力的平行四邊形定則一、實驗目的1會使用彈簧測力計2驗證互成角度的兩個力合成時的平行四邊形定則二、實驗原理1等效法：一個力F的作用效果和兩個力F1、F2的作用效果都是讓同一條一端固定的橡皮條伸長到同一點，所以一個力F就是這兩個力F1和F2的合力，作出力F的圖示，如圖所示2平行四邊形法：根據(jù)平行四邊形定則作出力F1和F2的合力F的圖示3驗證：比較F和F的大小和方向是否相同，若在誤差允許的范圍內(nèi)相同，則驗證了力的平行四邊形定則三、實驗器材方木板、白紙，彈簧測力計(兩只)，橡皮條，細繩套(兩個)，三角板，刻度尺，圖釘(幾個
2、)四、實驗步驟1用圖釘把白紙釘在水平桌面上的方木板上2用圖釘把橡皮條的一端固定在A點，橡皮條的另一端拴上兩個細繩套3用兩只彈簧測力計分別鉤住細繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條與繩的結點伸長到某一位置O，如圖所示，記錄兩彈簧測力計的讀數(shù)，用鉛筆描下O點的位置及此時兩細繩的方向4只用一只彈簧測力計通過細繩套把橡皮條的結點拉到同樣的位置O，記下彈簧測力計的讀數(shù)和細繩套的方向5改變兩彈簧測力計拉力的大小和方向，再重做兩次實驗五、數(shù)據(jù)處理1用鉛筆和刻度尺從結點O沿兩條細繩方向畫直線，按選定的標度作出這兩只彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示，并以F1和F2為鄰邊用刻度尺作平行四邊形，過O點畫平行四邊形的對
3、角線，此對角線即為合力F的圖示2用刻度尺從O點按同樣的標度沿記錄的方向作出實驗步驟4中彈簧測力計的拉力F的圖示3比較F與F是否完全重合或幾乎完全重合，從而驗證平行四邊形定則六、注意事項1同一實驗中的兩只彈簧測力計的選取方法是：將兩只彈簧測力計調零后互鉤對拉，若兩只彈簧測力計在對拉過程中，讀數(shù)相同，則可選；若讀數(shù)不同，應另換，直至相同為止2在同一次實驗中，使橡皮條拉長時，結點O位置一定要相同3用兩只彈簧測力計鉤住繩套互成角度地拉橡皮條時，夾角不宜太大也不宜太小，在60100之間為宜4實驗時彈簧測力計應與木板平行，讀數(shù)時眼睛要正視彈簧測力計的刻度，在合力不超過量程及橡皮條彈性限度的前提下，拉力的數(shù)
4、值盡量大些5細繩套應適當長一些，便于確定力的方向不要直接沿細繩套的方向畫直線，應在細繩套末端用鉛筆畫一個點，去掉細繩套后，再將所標點與O點連接，即可確定力的方向6在同一次實驗中，畫力的圖示所選定的標度要相同，并且要恰當選取標度，使所作力的圖示稍大一些七、誤差分析1彈簧測力計本身的誤差2讀數(shù)誤差和作圖誤差3兩分力F1、F2間的夾角越大，用平行四邊形定則作圖得出的合力F的誤差F也越大. 在探究求合力的方法時，先將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細繩實驗時，需要兩次拉伸橡皮條，一次是通過兩細繩用兩個彈簧秤互成角度地拉橡皮條，另一次是用一個彈簧秤通過細繩拉橡皮條(1)實驗對兩次拉
5、伸橡皮條的要求中，下列哪些說法是正確的_(填字母代號)A將橡皮條拉伸相同長度即可B將橡皮條沿相同方向拉到相同長度C將彈簧秤都拉伸到相同刻度D將橡皮條和繩的結點拉到相同位置(2)同學們在操作過程中有如下議論，其中對減小實驗誤差有益的說法是_(填字母代號)A兩細繩必須等長B彈簧秤、細繩、橡皮條都應與木板平行C用兩彈簧秤同時拉細繩時兩彈簧秤示數(shù)之差應盡可能大D拉橡皮條的細繩要長些，標記同一細繩方向的兩點要遠些解析：(1)選項B、D能保證兩次拉伸橡皮條過程中效果相同，保證兩次的拉力是合力和分力關系(2)平行四邊形是平面圖形，所以要探究平行四邊形定則，選項B是必須的選項D能更方便地確定拉力的方向答案：(
6、1)BD(2)BD (2012浙江高考)在“探究求合力的方法”實驗中，現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細繩套和一把彈簧秤(1)為完成實驗，某同學另找來一根彈簧，先測量其勁度系數(shù)，得到的實驗數(shù)據(jù)如下表：彈力彈力F(N)0.501.001.502.002.503.003.50伸長量伸長量x (102m)0.741.802.803.724.605.586.42用作圖法求得該彈簧的勁度系數(shù)k_N/m；(2)某次實驗中，彈簧秤的指針位置如圖所示，其讀數(shù)為_N；同時利用(1)中結果獲得彈簧上的彈力值為2.50 N，請畫出這兩個共點力的合力F合；(3)由圖得到F合_N.(3)由平行四邊形定則做平行四邊形的對角
7、線，兩分力方向已知，已知一個力的大小，利用比例計算如圖，F(xiàn)12.10 N，長2.1 cm，F(xiàn)彈2.5 N，長2.5 cm，F(xiàn)合長3.3 cm，則F合3.3 N.答案：(1)如圖所示53(說明：2內(nèi)都可)(2)2.10(說明：有效數(shù)字位數(shù)正確，0.02內(nèi)都可)作圖見解析(3)3.3(說明：0.2內(nèi)都可) 如圖所示，某實驗小組同學利用DIS實驗裝置研究支架上力的分解，A、B為兩個相同的雙向力傳感器，該型號傳感器在受到拉力時讀數(shù)為正，受到壓力時讀數(shù)為負A連接質量不計的細繩，可沿固定的板做圓弧形移動B固定不動，通過光滑鉸鏈連接長0.3 m的桿將細繩連接在桿右端O點構成支架保持桿在水平方向，按如下步驟操
8、作：測量繩子與水平桿的夾角AOB對兩個傳感器進行調零用另一根繩在O點懸掛一個鉤碼，記錄兩個傳感器的讀數(shù)取下鉤碼，移動傳感器A改變角重復上述實驗步驟，得到表格.F11.0010.5801.002F20.8680.2910.8653060150(1)根據(jù)表格，A傳感器對應的是表中力_(選填“F1”或“F2”)鉤碼質量為_kg(保留1位有效數(shù)字)(2)本實驗中多次對傳感器進行調零，對此操作說明正確的是_A因為事先忘記調零B何時調零對實驗結果沒有影響C為了消除橫桿自身重力對結果的影響D可以完全消除實驗的誤差解析：(1)A傳感器中的力均為正值，故A傳感器對應的是表中力F1，平衡時，mgF1 sin ，當30時，F(xiàn)11.001 N，可求得m0.05 kg.(2)在掛鉤碼之前，對傳感器進行調零，目的是為了消除橫桿自身重力對結果的影響，故C正確答案：(1)F10.05(2)C
高考物理總復習 第2章 第5講 實驗：驗證力的平行四邊形定則課件 新人教版
