第4講實(shí)驗(yàn)二探究力的平行四邊形定則

1、第4講實(shí)驗(yàn)二探究力的平行四邊形定則第一課時驗(yàn)證力的伶城的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)弛K云解尊姓普代恵維方眩在勒理學(xué)両應(yīng)用冥驗(yàn)歩卜盍曲倍砰J互成甜度的兩帯力與一個力產(chǎn)生相同的妣采，看它耐用平和阿邊形f蘭樹泉爲(wèi)門定則求出俯合力與逑一個力是丟&賓驗(yàn)謨壟允許也囤內(nèi)相等冥驗(yàn)歩卜Q用圖釘把一張門紙釘在水平京面匕的木板上木板、口紙、圖釘君干，橡皮乘、細(xì)堰、禪笛秤兩個、三曲板、超度尺用兩個彈竇秤分別鉤件趟個細(xì)繩套互戒角度地拉橡皮條.便橡皮條忡辰，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位醫(yī)O用錯筆描FQ用圖釘把一張門紙釘在水平京面匕的木板上貝聞一個禪賀秤.通過細(xì)繩査把樓皮糸的皓點(diǎn)拉到打師血相間的位矍6記F弾貸肆的迤數(shù)F利細(xì)蠅的去向比較F與用平行

2、四邊形定姻求得的合力F,柱實(shí)驗(yàn)謀忑允許的范國內(nèi)足停相零誤差分析本實(shí)驗(yàn)的誤差除彈簧測力計(jì)本身的誤差外，還主要來源于以下兩個方面：i讀數(shù)誤差：減小讀數(shù)誤差的方法：彈簧測力計(jì)數(shù)據(jù)在允許的情況下，盡量一些讀數(shù)時眼睛一定要正視，要按有效數(shù)字正確讀數(shù)和記錄.2作圖誤差：減小作圖誤差的方法：作圖時兩力的對邊一定要平行，兩個分力F1、F2間的夾角越大，用平行四邊形作出的合力F的誤差F就越_，所以實(shí)驗(yàn)中不要把F1、F2間的夾角取得太,注意事項(xiàng)：位置不變：在同一次實(shí)驗(yàn)中，使橡皮條拉長時結(jié)點(diǎn)的位置一定要角度合適：用兩個彈簧測力計(jì)鉤住細(xì)繩套互成角度地拉橡皮條時，其夾角不宜太，也不宜太，以60120之間為宜.3盡量減少

3、誤差在合力不超出量程及在橡皮條彈性限度內(nèi)形變應(yīng)盡量一些.細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)一些，便于確定力的方向.4.統(tǒng)一標(biāo)度：在同一次實(shí)驗(yàn)中，畫力的圖示選定的標(biāo)度要相同，并且要恰當(dāng)選定標(biāo)度，使力的圖示稍一些.02實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)聚焦老向預(yù)測詡點(diǎn)帳隹熱點(diǎn)對實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)過程的考查【典例1】在驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，先用一個彈簧秤拉橡皮條的另一端到某一點(diǎn)并記下該點(diǎn)的位置；再將橡皮條的另一端系兩根細(xì)繩，細(xì)繩的另一端都有繩套，用兩個彈簧秤分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條.（i）（多選）某同學(xué)認(rèn)為在此過程中必須注意以下幾項(xiàng)：兩根細(xì)繩必須等長橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上在使用彈

4、簧秤時要注意使彈簧秤與木板平面平行在用兩個彈簧秤同時拉細(xì)繩時要注意使兩個彈簧秤的讀數(shù)相等在用兩個彈簧秤同時拉細(xì)繩時必須將橡皮條的另一端拉到用一個彈簧秤拉時記下的位置其中正確的是（填入相應(yīng)的字母）.甲驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖2-4-1甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，0B和0C為細(xì)繩.圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的力的示意圖.甲圖乙中的F與F兩力中，方向一定沿AO方向的是.（單選）本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是.理想實(shí)驗(yàn)法B.等效替代法C.控制變量法C.控制變量法C.控制變量法C.控制變量法D.建立物理模型法F1和F2,圖中小正方形的（多選）某同學(xué)在坐標(biāo)紙上畫出了

5、如圖24F1和F2,圖中小正方形的邊長表示2N,兩力的合力用F表示，F(xiàn)1、F2與F的夾角分別為和B2,關(guān)于F1、F2與F、01和62關(guān)系正確的有.F1=4NB.F=12NC.61=45D.61拓展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)深刻理解實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方法的遷移創(chuàng)新拓?cái)[自主採究實(shí)驗(yàn)原理是實(shí)驗(yàn)的核心和靈魂，實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)步驟、儀器的選擇、數(shù)據(jù)的處理等一切實(shí)驗(yàn)的只要弄懂了只要弄懂了只要弄懂了問題都是圍繞實(shí)驗(yàn)原理展開的，深刻理解實(shí)驗(yàn)原理是形成設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力的基礎(chǔ).只要弄懂了實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)驗(yàn)操作過程中的一些規(guī)定、注意事項(xiàng)就變成了易于理解掌握的知識，完成相同的實(shí)驗(yàn)，可以有不同的實(shí)驗(yàn)方法.如可以用三個共點(diǎn)力平衡的裝置來驗(yàn)證平行四

6、邊形定則.【典例2】（2011江蘇卷，10）某同學(xué)用如圖245所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”.彈簧測力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P,下端用細(xì)線掛一重物M.彈簧測力計(jì)B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn)，手持另一端向左拉，使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置.分別讀出彈簧測力計(jì)A和B的示數(shù),N,圖中N,圖中A的示數(shù)為N.（請?zhí)顚戇x項(xiàng)前對應(yīng)的字母）N,圖中A的示數(shù)為N.N,圖中A的示數(shù)為N.（請?zhí)顚戇x項(xiàng)前對應(yīng)的字母）（1）本實(shí)驗(yàn)用的彈簧測力計(jì)示數(shù)的單位為（2）（單選）下列不必要的實(shí)驗(yàn)要求是應(yīng)測量重物M所受的重力彈簧測力計(jì)應(yīng)在使用前校零拉線方向應(yīng)與木板平面平行改變拉力，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要使0點(diǎn)靜止在同一位置圖2-4-5（3）

7、某次實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測力計(jì)A的指針稍稍超出量程，請您提出兩個解決辦法.答案（1）3.6D（3）減小彈簧測力計(jì)B的拉力；減小重物M的質(zhì)量（或?qū)更換成較大量程的彈簧測力計(jì)、改變彈簧測力計(jì)B拉力的方向等）.【變式跟蹤2】（多選）有同學(xué)利用如圖2-4-6所示的裝置來驗(yàn)證力的平行四邊形定則：在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個光滑的滑輪A和B,將繩子打一個結(jié)點(diǎn)0,每個鉤碼的重量相等，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時，根據(jù)鉤碼個數(shù)讀出三根繩子的圖圖24-6().圖24-6().拉力圖24-6().（1）（多選）改變鉤碼個數(shù)，實(shí)驗(yàn)?zāi)芡瓿傻氖牵ǎ?鉤碼的個數(shù)N1=N2=2,N3=4鉤碼的個數(shù)N1=N3=3,N2=4鉤碼的個

8、數(shù)N1=N2=N3=4鉤碼的個數(shù)N1=3,N2=4,N3=5（2）（單選）在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個步驟是標(biāo)記結(jié)點(diǎn)0的位置，并記錄0A、OB、0C三段繩子的方向D.用天平測出鉤碼的質(zhì)量量出0A、0B、0C三段繩子的長度C.用量角器量出三段繩子之間的夾角（3）在作圖時，你認(rèn)為圖2-4-7中是正確的.（填甲”或乙”）甲乙甲乙甲乙圖247甲乙答案(1)BCD(2)A(3)甲隨堂基礎(chǔ)演練i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(xì)繩.實(shí)驗(yàn)時，需要兩次拉伸橡皮條，一次是通過兩細(xì)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(xì)繩拉橡皮條.（i）（多

9、選）實(shí)驗(yàn)對兩次拉伸橡皮條的要求中，下列哪些說法是正確的（填字母代號）AA.將橡皮條拉伸相同長度即可C.將彈簧秤都拉伸到相同刻度A.將橡皮條拉伸相同長度即可C.A.將橡皮條拉伸相同長度即可C.將彈簧秤都拉伸到相同刻度（2）（單選）同學(xué)們在操作過程中有如下議論，其中對減小實(shí)驗(yàn)誤差有益的說法是（填字母代號）.兩細(xì)繩必須等長B.彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行用兩彈簧秤同時拉細(xì)繩時兩彈簧秤示數(shù)之差應(yīng)盡可能大拉橡皮條的細(xì)繩要長些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要近些答案（1）BD（2）B2在探究共點(diǎn)力合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)經(jīng)歷了以下實(shí)驗(yàn)步驟:A.在白紙上按比例做出兩個力F1和F2的圖示，根據(jù)平行四邊形定則

10、作圖求出合力F;只用一個測力計(jì)，通過細(xì)繩把橡皮筋拉同樣長度；記下兩個測力計(jì)F1和F2的讀數(shù)，并且記錄它們的方向；在水平放置的木板上，墊一張白紙，把橡皮筋的一端固定在板上點(diǎn)，用兩條細(xì)繩連接在橡皮筋的另一端，通過細(xì)繩同時用兩個測力計(jì)互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋與細(xì)繩的連接點(diǎn)到達(dá)某一位置度地拉橡皮筋，使橡皮筋與細(xì)繩的連接點(diǎn)到達(dá)某一位置度地拉橡皮筋，使橡皮筋與細(xì)繩的連接點(diǎn)到達(dá)某一位置O,并記下此位置,如圖2度地拉橡皮筋，使橡皮筋與細(xì)繩的連接點(diǎn)到達(dá)某一位置O,并記下此位置,如圖248所示;個實(shí)測合力F和按平行四邊形定則求出的合力F,看它們的大小和方向是否相近；用刻度尺測量出P、O之間的距離并記錄；改變兩

11、測力計(jì)拉力的大小和方向，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論.（1）上述實(shí)驗(yàn)步驟有明顯的錯誤，這個步驟是（填選項(xiàng)前的字母）；正確的操作應(yīng)為（2）上述實(shí)驗(yàn)步驟中有一步驟是多余的，這個步驟是（填選項(xiàng)前的字母）；將以上實(shí)驗(yàn)步驟按正確順序排列，應(yīng)為(填選項(xiàng)前的字母).答案(1)B只用一個測力計(jì)，通過細(xì)繩把橡皮筋拉到0點(diǎn)(2)F(3)DCABEG3.用等效代替法驗(yàn)證力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)情況如圖249甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，0為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，0B和0C為細(xì)繩，圖乙是白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出甲甲甲0F圖249甲0F(1)本實(shí)驗(yàn)中等效代替”的含義是.橡皮筋可以用細(xì)繩替代左側(cè)彈簧測力計(jì)的作用效果可以替

12、代右側(cè)彈簧測力計(jì)的作用效果右側(cè)彈簧測力計(jì)的作用效果可以替代左側(cè)彈簧測力計(jì)的作用效果兩彈簧測力計(jì)共同作用的效果可以用一個彈簧測力計(jì)的作用效果替代圖乙中的F與F兩力中，方向一定沿著A0方向的是，圖中是F1、F2合力的理論值，是合力的實(shí)驗(yàn)值.(多選)完成該實(shí)驗(yàn)的下列措施中，能夠減小實(shí)驗(yàn)誤差的是.拉橡皮筋的繩細(xì)一些且長一些拉橡皮筋時，彈簧秤、橡皮筋、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板面平行拉橡皮筋的細(xì)繩要長些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些使拉力F1和F2的夾角很小答案(1)D(2)FFF(3)ABC4在探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細(xì)繩套和一把彈簧秤.(1)為完成實(shí)驗(yàn)，某同學(xué)另找來一根彈

13、簧，先測量其勁度系數(shù)，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：彈力F(N)0.501.001.502.002.503.003.50伸長量x(102m)0.741.802.803.724.605.586.42根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖2-410中作出Fx圖象并求得該彈簧的勁度系數(shù)k=N/m;4.04.03.53.0蟬2.5力2.0?1.51.0().50.04.03.53.04.03.53.0蟬2.5力2.0?1.51.0().50.0T十T-*11111T“rr|I目LL|111*1V1-rB11I丄JJ亠丄111L_.111VRI11It1In1$234567WJftt長就(ILm)圖2410圖2圖2411圖2411（

14、2）某次實(shí)驗(yàn)中，彈簧秤的指針位置如圖2411所示其讀數(shù)為N圖2411的彈力值為2.50N,請?jiān)谙铝刑摼€框中畫出這兩個共點(diǎn)力的合力F合；IIV|l1IItIIli1*Hn|ilIIK|l1HH|itjlIl|1aIIi1!II!由圖得到F合=N.答案（1）見解析圖53（說明：2范圍內(nèi)都可）（2）2.10（說明：有效數(shù)字位數(shù)正確，土0.02范圍內(nèi)都可）見解析圖（3）3.3（說明：土0.02范圍內(nèi)都可）5.甲、乙、丙三位同學(xué)做互成角度的兩個力的合成”實(shí)驗(yàn)，所用彈簧測力計(jì)的量程為05N,他們都把橡皮條的一端固定在木板上的A點(diǎn)，橡皮條的另一端通過細(xì)繩連接彈簧測力計(jì)，用兩個彈簧測力計(jì)把橡皮條的另一端拉到某一確定的O點(diǎn)，如圖2412所示，此時細(xì)繩都與平板平行，用F1和F2表示拉力的方向和大小.甲同學(xué)：F1和F2的方向互相垂直，F(xiàn)1=3.0N、F2=3.8N;乙同學(xué)：F1和F2方向間的夾角約為30,F1=F2=4.0N;丙同學(xué)：F1和F2方向間的夾角約為120,F1=F2=4.0N.這三位同學(xué)中操作不正