实验三验证力的平行四边形定则幻灯片.ppt

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1、实验三验证力的平行四边形定实验三验证力的平行四边形定实验三验证力的平行四边形定实验三验证力的平行四边形定则则则则第1页，共30页，编辑于2022年，星期五基基础础知知识识梳理梳理【实验目的实验目的】验证力的平行四边形定则验证力的平行四边形定则【实验原理实验原理】一个力一个力F的作用效果与两个共点力的作用效果与两个共点力F1和和F2的共同作用效果都是把橡皮条拉伸到某点，所以的共同作用效果都是把橡皮条拉伸到某点，所以F为为F1和和F2的合力作出的合力作出F的图示，再根据平行的图示，再根据平行四边形定则作出四边形定则作出F1和和F2的合力的合力F的图示，比较的图示，比较F和和F是否大小相等，方向相同

2、如果在误差范是否大小相等，方向相同如果在误差范围内，围内，F和和F相同，那么力的平行四边形定则相同，那么力的平行四边形定则就正确就正确第2页，共30页，编辑于2022年，星期五基基础础知知识识梳理梳理【实验器材实验器材】方木板、白纸、弹簧测力计即弹簧秤方木板、白纸、弹簧测力计即弹簧秤(两只两只)、三角板、刻度尺、图钉三角板、刻度尺、图钉(几个几个)、细芯铅笔、橡皮条、细芯铅笔、橡皮条、细绳套细绳套(两个两个)弹簧测力计测力原理是根据胡克定律，其适用范弹簧测力计测力原理是根据胡克定律，其适用范围是在弹性限度内，刻度是围是在弹性限度内，刻度是05 N，分度值是，分度值是0.1 N，它的拉杆和钩的质

3、量较大，且零点是在竖直情况，它的拉杆和钩的质量较大，且零点是在竖直情况下校准的，因此水平使用时要重新调零点弹簧测下校准的，因此水平使用时要重新调零点弹簧测力计的伸长方向要和所测拉力方向一致，弹簧测力力计的伸长方向要和所测拉力方向一致，弹簧测力计、指针、拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限计、指针、拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限位卡发生摩擦位卡发生摩擦第3页，共30页，编辑于2022年，星期五基基础础知知识识梳理梳理【实验步骤实验步骤】1用图钉把白纸钉在水平桌面的方木板用图钉把白纸钉在水平桌面的方木板上上2用图钉把橡皮条的一端固定在用图钉把橡皮条的一端固定在A点，点，橡皮条的另一端拴上两个细绳

4、套橡皮条的另一端拴上两个细绳套图图1 16 61 1第4页，共30页，编辑于2022年，星期五基基础础知知识识梳理梳理3用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度拉橡皮条，将结点拉到某一位置互成角度拉橡皮条，将结点拉到某一位置O，如图，如图161所示，记录两弹簧测力计的所示，记录两弹簧测力计的读数，用铅笔描下读数，用铅笔描下O点的位置及此时两条细点的位置及此时两条细绳套的方向绳套的方向第5页，共30页，编辑于2022年，星期五基基础础知知识识梳理梳理4用铅笔和刻度尺从结点用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细沿两条细绳方向画直线，按选定的标度作出这两只弹绳方向画直线，按选

5、定的标度作出这两只弹簧测力计的读数簧测力计的读数F1、F2的图示，并以的图示，并以F1和和F2为邻边用刻度尺和三角板作平行四边形，为邻边用刻度尺和三角板作平行四边形，过过O点画平行四边形的对角线，即为合力点画平行四边形的对角线，即为合力F的的图示图示第6页，共30页，编辑于2022年，星期五基基础础知知识识梳理梳理5只用一只弹簧测力计钩住细绳套，只用一只弹簧测力计钩住细绳套，把橡皮条的结点拉到同样位置把橡皮条的结点拉到同样位置O，记下弹，记下弹簧测力计的读数和细绳的方向，用刻度簧测力计的读数和细绳的方向，用刻度尺从尺从O点按选定的标度沿记录的方向作出点按选定的标度沿记录的方向作出这只弹簧测力计

6、的拉力这只弹簧测力计的拉力F的图示的图示第7页，共30页，编辑于2022年，星期五基基础础知知识识梳理梳理6比较一下力比较一下力F与用平行四边形与用平行四边形定则求出的合力定则求出的合力F的大小和方向的大小和方向7改变两个力改变两个力F1、F2的大小和夹角，的大小和夹角，重复实验两次重复实验两次第8页，共30页，编辑于2022年，星期五核心要点突破核心要点突破一、弹簧秤的选用一、弹簧秤的选用1弹簧测力计的选取方法是：将两只弹簧测力计的选取方法是：将两只弹簧测力计调零后互钩水平对拉，若两只弹簧测力计调零后互钩水平对拉，若两只弹簧在对拉过程中，读数相同，则可选；弹簧在对拉过程中，读数相同，则可选；

7、若读数不同，应另换，直至相同为止若读数不同，应另换，直至相同为止2弹簧测力计不能在超出它的测量范弹簧测力计不能在超出它的测量范围的情况下使用围的情况下使用第9页，共30页，编辑于2022年，星期五核心要点突破核心要点突破3.使用前要检查指针是否指在零刻度使用前要检查指针是否指在零刻度线上，否则应校正零位线上，否则应校正零位(无法校正的要记录无法校正的要记录下零误差下零误差)4被测力的方向应与弹簧测力计轴被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致，拉动时弹簧不可与外壳相碰线方向一致，拉动时弹簧不可与外壳相碰或摩擦或摩擦5读数时应正对、平视刻度读数时应正对、平视刻度第10页，共30页，编辑于2022年

8、，星期五核心要点突破核心要点突破二、注意事项二、注意事项1不要直接以橡皮条端点为结点，可不要直接以橡皮条端点为结点，可拴一短细绳连两细绳套，以三绳交点为结拴一短细绳连两细绳套，以三绳交点为结点，应使结点小些，以便准确地记录结点点，应使结点小些，以便准确地记录结点O的位置的位置2在同一次实验中，使橡皮条拉长时在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点结点O的位置一定要相同的位置一定要相同(保证作用效果相保证作用效果相同同)第11页，共30页，编辑于2022年，星期五核心要点突破核心要点突破3不要用老化的橡皮条，检查方法不要用老化的橡皮条，检查方法是用一个弹簧测力计拉橡皮条，要反复是用一个弹簧测力计拉橡皮

9、条，要反复做几次，使橡皮条拉到相同的长度看弹做几次，使橡皮条拉到相同的长度看弹簧测力计读数有无变化簧测力计读数有无变化4细绳套应适当长一些，便于确定细绳套应适当长一些，便于确定力的方向不要直接沿细绳套的方向画直力的方向不要直接沿细绳套的方向画直线，应在细绳套末端用铅笔画一个点，去线，应在细绳套末端用铅笔画一个点，去掉细绳套后，再将所标点与掉细绳套后，再将所标点与O点连直线确点连直线确定力的方向定力的方向第12页，共30页，编辑于2022年，星期五核心要点突破核心要点突破5在同一次实验中，画力的图示所选在同一次实验中，画力的图示所选定的标度要相同，并且要恰当选取标度，定的标度要相同，并且要恰当选

10、取标度，使所作力的图示稍大一些使所作力的图示稍大一些6用两个弹簧测力计勾住细绳套互用两个弹簧测力计勾住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大，以也不宜太大，以60到到100之间为宜之间为宜第13页，共30页，编辑于2022年，星期五核心要点突破核心要点突破三、实验误差分析三、实验误差分析1弹簧测力计使用前没调零会造成弹簧测力计使用前没调零会造成系统误差系统误差2使用中，弹簧测力计的弹簧和外使用中，弹簧测力计的弹簧和外壳之间、指针和外壳之间或弹簧测力计外壳之间、指针和外壳之间或弹簧测力计外壳和纸面之间有摩擦力存在会造成系统误壳和纸面之间有摩擦力

11、存在会造成系统误差差第14页，共30页，编辑于2022年，星期五核心要点突破核心要点突破3两次测量拉力时，橡皮条的结点两次测量拉力时，橡皮条的结点O没有拉到同一点会造成偶然误差没有拉到同一点会造成偶然误差4读数时眼睛一定要正视，要按有效读数时眼睛一定要正视，要按有效数字正确读数和记录，两力的对边一定要数字正确读数和记录，两力的对边一定要平行，否则会造成误差平行，否则会造成误差5在应用平行四边形定则作图时，在应用平行四边形定则作图时，F1、F2及合力及合力F作图不准确作图不准确第15页，共30页，编辑于2022年，星期五某同学做某同学做“验证力的平行四边形定验证力的平行四边形定则则”实验时，主要

12、步骤是：实验时，主要步骤是：A在桌上放一块方木板，在方木板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铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上上B用图钉把橡皮条的一端固定在板上用图钉把橡皮条的一端固定在板上的的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，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细绳的另一端系着绳套高高频频考点例析考点例析题型一题型一 对实验方法和实验步骤的考查对实验方法和实验步骤的考查例例1第16页，共30页，编辑于2022年，星期五高高频频考点例析考点例析C用两个弹簧测力计分别勾住绳套，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

13、互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置点到达某一位置O.记录下记录下O点的位置，读点的位置，读出两个弹簧测力计的示数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出两只弹簧测力计的拉力F1和和F2的图示，并的图示，并用平行四边形定则求出合力用平行四边形定则求出合力F第17页，共30页，编辑于2022年，星期五高高频频考点例析考点例析E只用一个弹簧测力计，通过细绳套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，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记下细绳套的方

14、向，按同一标度作出这个力F的图示的图示F比较比较F和和F的大小和方向，看它们是的大小和方向，看它们是否相同，得出结论否相同，得出结论上述步骤中：上述步骤中：(1)有重要遗漏的步骤的序有重要遗漏的步骤的序号是号是_和和_；(2)遗漏的内容遗漏的内容分别是分别是_和和_第18页，共30页，编辑于2022年，星期五高高频频考点例析考点例析【思路点拨思路点拨】考查学生对实验原理考查学生对实验原理的理解，对实验过程、实验步骤的掌握情的理解，对实验过程、实验步骤的掌握情况况【解析解析】据验证力的平行四边形据验证力的平行四边形定则的操作规程可知，有重要遗漏的步定则的操作规程可知，有重要遗漏的步骤的序号是骤的

15、序号是C、E.在在C中未记下两条细绳的中未记下两条细绳的方向方向E中未说明是否把橡皮条的结点拉到中未说明是否把橡皮条的结点拉到了同一位置了同一位置O.第19页，共30页，编辑于2022年，星期五高高频频考点例析考点例析【答案答案】(1)CE(2)记下两条绳的方向把橡皮条的结点记下两条绳的方向把橡皮条的结点拉到同一位置拉到同一位置O【方法技巧方法技巧】这类题的解答关键是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合理设计实验步骤完成实验第20页，共30页，编辑于2022年，星期五(2010年北京东城质检年北京东城质检)在做在做

16、“验证力的验证力的平行四边形定则平行四边形定则”实验中，若由于实验中，若由于F1的误差的误差使使F1与与F2的合力的合力F方向略向左偏，如图方向略向左偏，如图162所示，但所示，但F大于等于大于等于F，引起这一结果的原，引起这一结果的原因可能是因可能是F1的大小比真实值偏的大小比真实值偏_，F1的方向使它与的方向使它与F2的夹角比真实值偏的夹角比真实值偏_高高频频考点例析考点例析题型二题型二 对实验原理、实验误差的分析对实验原理、实验误差的分析例例2第21页，共30页，编辑于2022年，星期五高高频频考点例析考点例析【思路点拨思路点拨】根据平行四边形定则作图，根据平行四边形定则作图，由平行四边

17、形的边角关系判断由平行四边形的边角关系判断图图1 16 62 2第22页，共30页，编辑于2022年，星期五高高频频考点例析考点例析【解析解析】作平行四边形合成图作平行四边形合成图如图如图163，F1的真实值为的真实值为F10.合合力的真实值为力的真实值为F，F1为测量值，合为测量值，合力的测量值为力的测量值为F，由图可知，由图可知，F1的大的大小比真实值偏大，小比真实值偏大，F1的方向使它与的方向使它与F2的方向夹角比真实值偏大，大于的方向夹角比真实值偏大，大于0.图图1 16 63 3【答案答案】大大大大第23页，共30页，编辑于2022年，星期五高高频频考点例析考点例析【方法技巧方法技巧

18、】作图法是物理学的重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，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，得到更合理的结论确度，得到更合理的结论第24页，共30页，编辑于2022年，星期五某同学在做某同学在做“验证力验证力的平行四边形定则的平行四边形定则”实验实验时，利用坐标纸记下了橡时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置皮筋的结点位置O点以及两点以及两只弹簧测力计拉力的大小，

19、只弹簧测力计拉力的大小，如图如图164所示所示高高频频考点例析考点例析题型三题型三 实验数据的处理实验数据的处理例例3图图1 16 64 4第25页，共30页，编辑于2022年，星期五高高频频考点例析考点例析(1)试在图中作出无实验误差情况下试在图中作出无实验误差情况下F1和和F2的合力图示，并用的合力图示，并用F表示此力表示此力(2)有关此实验，下列叙述正确的是有关此实验，下列叙述正确的是_A两弹簧测力计的拉力可以同时比橡两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大皮筋的拉力大B橡皮筋的拉力是合力，两弹簧测橡皮筋的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力力计的拉力是分力第26页，共30页，编辑于2

20、022年，星期五高高频频考点例析考点例析C两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置到同一位置O.这样做的目的是保证两次弹簧这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同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整另一只弹簧测力计拉力的大小即可【解析解析】(1)用平行四边形定则作图，用平行四边形定则作图，即以即以F1、F2为两邻边作平行四边形，对角线为两邻边作平行四边形，对角线就表示合力就表示合力F.(标上箭头表明方

21、向标上箭头表明方向)第27页，共30页，编辑于2022年，星期五高高频频考点例析考点例析(2)两分力可以同时大于合力，故两分力可以同时大于合力，故A正确；正确；结点受三个力作用处于平衡状态，其中两弹簧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测力计的拉力的合力与第三个力橡皮筋的橡皮筋的拉力等大反向，是一对平衡力，而橡皮筋拉力等大反向，是一对平衡力，而橡皮筋的拉力不是合力，故的拉力不是合力，故B错；只有保证结点在同错；只有保证结点在同一位置才能说明作用效果相同，故一位置才能说明作用效果相同，故C对；若两对；若两个分力的大小都改变而方向都不变，则合力必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，故改变，结点的位置必改变，故D错错第28页，共30页，编辑于2022年，星期五高高频频考点例析考点例析【答案答案】(1)如图如图165所示所示(2)AC图图1 16 65 5第29页，共30页，编辑于2022年，星期五随堂达随堂达标标自自测测点击进入点击进入第30页，共30页，编辑于2022年，星期五