2022年教案实验验证力的平行四边形定则人教版.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案教案试验：验证力的平行四边形定就 人教版1. 基本测量工具和测量数据 基本测量工具及其使用 弹簧秤测两个分力的大小和等效合力的大小量角器测量由平行四边形定就作图得到的合力F 与用一个弹簧秤直接拉出的合力F的夹角 刻度尺 （或者绘图三角板）就是作力的方向时画线和用肯定比例长度表示力的大小 使用弹簧秤应留意：使用前要先调到零点,再用标准砝码检查示值是否精确,如不准,可以旋转卡在 弹簧圈的三角形钢片来转变弹簧的工作圈数,对于示值偏大的,应把三角片向上拧几圈,削减弹簧的工作圈数,增大劲度系数；对于示值偏小的就实行相反措施；使用时弹簧的

2、伸长方向和所测拉力方向要一样；弹簧、指针、拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限位卡发生磨擦；（2）测量数据的有效数字；J2104 型测力计,其刻度是“ 0-5 牛”,分度值 0.1 牛,在任意点的示值误差都不大于 0.05 牛,因此测量数据的有效数字末位就在精度的同一位,只精确到 0.1 牛即可,如无估读,就在百分位上补“ 0”表示测量的精确度；在实际应用中, 仍存在分度值为 0.2 牛的条形测力计, 使用估读时可以将每 1 分度分为 2 等分,如指针超过 1 等分即超过半格就算 1 个分度值 0.2 牛,小于 1 等分即未超过半格就舍去,这样的示值误差也不大于0.05 牛,测量数据的有效数字末

3、位就在精度的同一位,如无估读仍不需在百分位补“ 0”；量角器的测量角度值精确到 1即可, 由试验体会得知： 在两个分力都不小于 2 牛、分力夹角不大于 90的条件下, 用作图得到的合力 F 跟实测结果 F比较, 在方向上相差一般不超过 5,无估读时在有效数字末位补“ 0”2试验条例与点拨试验目的 验证平行四边形定就试验器材 方木板一块测力计两个细绳两段橡皮条一段白纸铅笔刻度尺量角器图钉点拨：测力计可以只用一个,分别测出两个分力,虽然操作较麻烦,但可防止两个测力计的不一样性带来的误差；试验原理 利用测力计测力作矢量图验证力的平行四边形定就；试验步骤 （1）把橡皮条的一端固定在板上的 A 点；（2

4、）用两条细绳结在橡皮条的另一端,通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条,名师归纳总结 橡皮条伸长,使结点伸长到O 点（如图 2-1）第 1 页,共 5 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 点拨：体会得知两个分力名师精编精品教案F 的F1、F2 间夹角 越大,用平行四边形作图得出的合力误差也越大,所以试验中不要把 角取得太大,一般不大于90为正确；橡皮条、细绳、测力计应在同一平面内,测力计的挂钩应防止与纸面磨擦；（3）用铅笔登记 O 点的位置,画下两条细绳的方向,并登记两个测力计的读数；点拨：拉橡皮条的细线要长些,标记每条细线方向的方定是使视线通过细线垂直

5、于纸面,在细线下面的纸上用铅笔点出两个定点的位置,并使这两个点的距离要尽量远些；（4）在纸上按比例作出两个力F1、F2 的图示,用平行四边形定就求出合力F；点拨：作图要用尖铅笔,图的比例要尽量大些,要用严格的几何方定作出平行四边形,图旁要画出表示力的比例线段,且注明每个力的大小和方向；（5）只用一个测力计,通过细绳把橡皮条上的结点拉到同样的位置 O 点,登记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与用平行四边形定就求得的合力 F,比较合力大小是否相等,方向是否相同；（6）转变 F1 和 F2 的夹角和大小,再做两次；点拨：转变分力大小和夹角再做两次时,每次都把橡皮条

6、的结点拉到120；O 点,为了直观地看出分力可能大于合力,可以使其中一次两个分力的夹角大于试验记录 项目分力 F1分力 F2用平行用一个F与 F四边形定就测力计直接的夹角 次数（牛）（牛）作图量出合测出 F1、F2（度）2.0 力 F 的合力 F 1 2 3 点拨（ 1）：试验中依据记录两个分力F1、F2 的夹角 a 和对应的一个弹簧秤测出的实际合力 F描点作图象,如图 2-2 所示,就由图象可求出这个弹簧秤的实际拉力的值域和对应分力的值域；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案对（甲）图,由 |F1-

7、F2|=2 牛, F1+F2=10 牛,得 F2 牛, 10 牛F 1（或 F2） 4 牛,6 牛 ；对（乙）图由 |F1-F2|=2,F+F2 2=102 得 F 2 牛, 14 牛,F1（或 F2） 6 牛, 8 牛；点拨（ 2）：互成角度两个力的合力的变化,看橡皮条结点 O 的位置变化,而在每次 试验中橡皮条结点的位置是不能转变的；点拨（ 3）：综上所述,本试验误差主要来源有：用两个测力计拉橡皮条时,橡皮条、细绳和测力计不在同一个平面内,这样两个 测力计的水平分力的实际合力比由作图法得到的合力小；结点 O 的位置和两个测力计的方向画得不准,造成作图的误差；两个分力的起始夹角a太大,如大于

8、120,再重做两次试验,为保证结点O 位置不变（即保证合力不变）,就 大；a 变化范畴不大,因而测力计示数变化不显著,读数误差作图比例不恰当造成作图误差；试验中易混淆的是：量角器测量的 F与 F 的偏角 与不需测量的 F1 与 F2 的夹角 a；易错的是：由作图法得到的合力 F 和单个测力计测量的实际合力 F错乱；易忘的是：忘记检查测力计的零点,忘了登记用一个弹簧秤测量的实际合力 试验结论 F的大小和方向；用平行四边形定就作图量出两个分力 F1、F2 的合力 F 与用一个测力计直接测出的合力 F,在误差范畴内是相等的；3试验变通变通（ 1）：在验证两个互成角度的共点力合成遵从平行四边形定就的试

9、验中,只用一个测力计,其他的器材不变,请表达试验步骤和方法；变通（ 2）：不用弹簧秤, 只用三条相同的橡皮条、四个图钉、 一把直尺和一支铅笔、三张白纸、平木板也可以验证平行四边形定就、其步骤、方法如下：将三条橡皮的一端都拴在一个图钉O 上,将这三条橡皮的另一端分别再拴一个图名师归纳总结 钉 A 、B、C,留意此时四个图钉均未固定在板上,如图2-3；第 3 页,共 5 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案用刻度尺测出橡皮条的自由长度L 0,留意从图钉脚之间测起；将拴有橡皮的图钉 A、B 适当张开钉在木板上,拉第三根橡皮 C,即使三条橡皮

10、互成角度拉伸,待节点处的图钉 O 静止时,钉下 C 图钉,并记录图钉 O 的位置（留意此时O 图钉不能钉）记录图钉 A、B、C 的位置,（此时图钉有孔,不需铅笔）测出这三条橡皮的长度 L 1、L 2、L 3,分别算出它们的伸长量 X 1= L 1-L 0,X 2= L 2-L 0,X 3= L 3-L 0；将 X 1、X 2、X 3 按肯定比例图示出来,以X1、X 2 为邻边作平行四边形,求出其对角线 OC ,比较 OC 与 OC 的长度（即 X 3 的长度）相等,且在一条直线上,就达到目的,如 OC 与 OC 有一微小夹角 ,就有误差（图 2-3 所示）；本试验是依据图钉 O 受到三个平面共

11、点力而静止,任意两个力的合力与第三个力大小相等方向相反的原理；4练习（1）在互成角度的两个共点力的合成试验中,用A、B 两只弹簧秤把结点拉到某一位置 O,这时两绳套 AO 、BO 的夹角 AOB90,如图 2-4 所示,现转变弹簧秤 A的拉力方向而不转变拉力大小,使 a 角减小,那么要使结点仍被拉到 O 点就应调整弹簧秤 B 的拉力大小及 角,就以下调整方法可行的是 A. 增大弹簧秤 B 的拉力的同时增大 角B增大弹簧秤 B 的拉力的同时保持 角不变C保持 B 的拉力大小不变,增大 角D增大 B 的拉力的同时减小 角（2）在互成角度的两个力的合成试验中,某同学用长钉代替图钉固定橡皮条于 A 点

12、,操作时,一个测力计向上仰角为 a,另一个测力计向下倾角为 ,而只用一个测力计拉结点至 O 点时,测力计保持水平,如图 2-5 所示,依据试验数据画出了图 2-6,就以下说定正确选项 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案A 图 2-6 中标出的 F1、F2和 F、F四个力,其中 B图 2-6 中 F1偏大, F2偏小 C图 2-6 中 F1、F2均偏大F不是由测力计直接测量的；D由作图得到的合力大于由一个测力计直接测量的合力（3）在两个共点力的合成试验中,在两个测力计 O 点,现只保持一个测力计的方向不变时（设只保持分力F1、F2 拉力作用下,橡皮条结点在 F2的方向不变）,转变另一个名师归纳总结 分力 F1 的大小和方向,使结点回到原位置O 点,就 F1 和 F2 的大小和方向关系如何？第 5 页,共 5 页- - - - - - -