驗(yàn)證力的平行四邊形定則教學(xué)設(shè)計(jì)人教課標(biāo)版實(shí)用教案

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實(shí)驗(yàn)三考據(jù)力的平行四邊形定那么

【考綱知識(shí)梳理】

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?

考據(jù)互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力合成時(shí)平行四邊形定那么

.

.

培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用作圖法辦理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和得出結(jié)論的能力

.

二、實(shí)驗(yàn)原理

等效思想：使一個(gè)力′的作用收效和兩個(gè)力和的作用收效同樣，都是使同一條一端固定

的橡皮條伸長(zhǎng)到同一點(diǎn)，即伸長(zhǎng)量同樣，所以′為和的合力，作用心′的圖示，再依照平行

四邊形定那么作用心和的合力的圖示，比較、′在實(shí)驗(yàn)誤差贊同的范圍內(nèi)可否大小相等、方向

同樣.

三、實(shí)驗(yàn)器材

方木板、白紙、彈簧測(cè)力計(jì)(兩個(gè))、橡皮條、細(xì)繩套(兩個(gè))、三角板、刻度尺、圖釘、

鉛筆.

【要點(diǎn)名師精解】

一、實(shí)驗(yàn)步驟

.用圖釘把白紙釘在方木板上.[本源]

.把方木板平放在桌面上，用圖釘把橡皮條的一端固定在點(diǎn)以以下圖，橡皮條的另一端拴

上兩個(gè)繩套.

.用兩只彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長(zhǎng)到某一地址.

用鉛筆描下點(diǎn)的地址和兩條細(xì)繩套的方向，并記錄彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù).注意在使用彈簧測(cè)力計(jì)

的時(shí)候，要使它的彈簧與木板平面平行.[本源]

.用鉛筆和刻度尺從力的作用點(diǎn)(地址)沿著兩條繩套的方向畫直線，按選定的標(biāo)度作這兩

只彈簧測(cè)力計(jì)的拉力和的圖示，以和為鄰邊利用刻度尺和三角板作平行四邊形，過(guò)點(diǎn)畫平行

四邊形的對(duì)角線，即為合力的圖示.

.只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，經(jīng)過(guò)細(xì)繩把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣地址.讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，

記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出這個(gè)力′的圖示.

.比較力′與用平行四邊形定那么求得的合力的大小和方向，在實(shí)驗(yàn)誤差贊同的范圍內(nèi)看它

們可否相等

.

.

改變兩個(gè)分力的大小和夾角，再做兩次實(shí)驗(yàn)

.

、誤差解析

〔〕用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條時(shí)，橡皮條、細(xì)繩和彈簧測(cè)力計(jì)不在同一平面內(nèi)，這樣兩個(gè)

彈簧測(cè)力計(jì)的水平拉力的實(shí)質(zhì)分力比由作圖法獲得的合力要小，造成實(shí)驗(yàn)誤差.

〔〕結(jié)點(diǎn)的地址和兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的方向畫得不正確，造成作圖誤差.

〔〕兩個(gè)分力的初步夾角α太大，如大于°，再重復(fù)做兩次實(shí)驗(yàn)，為保證結(jié)點(diǎn)地址不變

證合力不變)，那么α變化范圍不大，所以彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變化不顯然，讀數(shù)誤差較大.[

〔〕作圖比率不合適、不正確等造成作圖誤差.

【例】在做“考據(jù)力的平行四邊形定那么〞實(shí)驗(yàn)時(shí)，有位同學(xué)用的實(shí)驗(yàn)器材和規(guī)定的略有不同樣，

只用一個(gè)彈簧秤，他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和其他同學(xué)同樣，較好地考據(jù)了“力的平行四邊形定那么

寫出他的主要實(shí)驗(yàn)步驟。

(即保

本源]

他

〞.請(qǐng)你

解析：對(duì)這類開發(fā)性題目，必定對(duì)實(shí)驗(yàn)原理掌握特別熟練，同時(shí)能參照實(shí)驗(yàn)儀器較全時(shí)實(shí)驗(yàn)

的步驟進(jìn)行解答。

⑴先用彈簧秤把橡皮筋拉長(zhǎng)使結(jié)點(diǎn)到達(dá)點(diǎn)，記下結(jié)點(diǎn)的地址及拉力的方向與大小。

⑵用一手拉一細(xì)繩，用彈簧秤拉另一細(xì)繩，仍使結(jié)點(diǎn)到達(dá)，記下此時(shí)拉力方向及彈簧秤的示

數(shù)。

⑶使手與彈簧秤互換，再次將結(jié)點(diǎn)拉到點(diǎn)，并使兩細(xì)繩仍沿⑵中記下的方向，再記下此時(shí)彈

簧秤的示數(shù)。

⑷作出與的合力與′比較.

二、本卷須知

.使用彈簧測(cè)力計(jì)前，要先觀察指針可否指在零刻度處，假設(shè)指針不在零刻度處，要想法調(diào)

整指針，使之指在零刻度處.再將兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤鉤在一起，向相反方向拉，若是兩個(gè)

示數(shù)同樣方可使用.

.實(shí)驗(yàn)中的兩個(gè)細(xì)繩套不要很短.

.在同一次實(shí)驗(yàn)中，使橡皮條拉長(zhǎng)時(shí)結(jié)點(diǎn)的地址必然要同樣.

.

在用力拉彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，拉力應(yīng)沿彈簧測(cè)力計(jì)的軸線方向

.彈簧測(cè)力計(jì)中彈簧軸線、橡

皮條、細(xì)繩套應(yīng)該位于與紙面平行的同一平面內(nèi)

.要防范彈簧測(cè)力計(jì)卡殼，

防

止彈簧測(cè)力計(jì)或橡皮條與紙面有摩擦

.[

本源:

]

.在同一實(shí)驗(yàn)中，畫力的圖示選定的標(biāo)度要同樣，并且要恰中選定標(biāo)度，

使力的圖示稍大一些.

【例】在“考據(jù)力的平行四邊形定那么〞的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示，其中為固定

第題圖橡皮筋的圖釘，為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，和為細(xì)繩。圖乙是在白紙上依照實(shí)

驗(yàn)結(jié)果畫出的圖。

①圖乙中的與′兩力中，方向必然沿方向的是。

②本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是〔〕

.理想實(shí)驗(yàn)法.等效取代法

.控制變量法.建立物理模型法

解析：在“考據(jù)力的平行四邊形定那么〞的實(shí)驗(yàn)中用一根彈簧秤拉時(shí)必然沿方向，假設(shè)不是這說(shuō)明實(shí)驗(yàn)操作錯(cuò)誤，而依照平行四邊形定那么畫出來(lái)的合力應(yīng)該說(shuō)必然有誤差。

答案：′，

【感悟高考真題】

.〔·江蘇物理·〕某同學(xué)用以以下圖的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)考據(jù)“力的平行四邊形定那么〞。彈簧測(cè)力計(jì)

掛于固定點(diǎn)，下端用細(xì)線掛一重物。彈簧測(cè)力計(jì)的一端用細(xì)線系于點(diǎn)，手持另一端向左拉，

使結(jié)點(diǎn)靜止在某地址。分別讀出彈簧測(cè)力計(jì)和的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄點(diǎn)的

地址和拉線的方向。

()本實(shí)驗(yàn)用的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的單位為，圖中的示數(shù)為。

()以下不用要的實(shí)驗(yàn)要求是。(請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母)．．．

()應(yīng)測(cè)量重物所受的重力

()彈簧測(cè)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)行屢次實(shí)驗(yàn)，每次都要使點(diǎn)靜止在同一地址

〔〕某次實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的指針稍稍高出量程，請(qǐng)您提出兩個(gè)解決方法。

【答案】〔〕〔〕()使拉力減小，減小的重力大小，換成量程更大的測(cè)力計(jì)，改變的拉力

方向等等

【詳解】〔〕依照彈簧測(cè)力計(jì)的指針地址以及讀數(shù)規(guī)那么可知的示數(shù)為，

〔〕要考據(jù)的關(guān)系是兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力的合力與的重力等大反向，所以應(yīng)測(cè)量的重力，

為減小測(cè)量誤差應(yīng)該做到測(cè)力計(jì)使用前校零，拉力的方向與木板平行，對(duì)，改變拉力進(jìn)行

屢次實(shí)驗(yàn)，點(diǎn)地址能夠不同樣，錯(cuò)。

〔〕的拉力高出其量程，為減小的數(shù)值，能夠有多個(gè)方法，比方：使拉力減小，減小的重力

大小，換成量程更大的測(cè)力計(jì)，改變的拉力方向等等。

解答此題時(shí)注意：()彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)要求〔〕該實(shí)驗(yàn)與課本實(shí)驗(yàn)有何同樣點(diǎn)和不同樣點(diǎn)

.〔·山東·〕(分)請(qǐng)完成以下兩小題?！病衬惩瑢W(xué)在家中試一試考據(jù)平行四邊形定那么，他找到三

條同樣的橡皮筋〔依照胡克定律〕和假設(shè)干小事物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘字，設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)：將兩條橡皮筋的一端分別在墻上的兩個(gè)釘子、上，另一端與第二條橡皮筋連接，結(jié)點(diǎn)為，將第三條橡皮筋的另一端經(jīng)過(guò)細(xì)胞掛一重物。

①為完成實(shí)驗(yàn)，下述操作中必要的是。

．測(cè)量細(xì)繩的長(zhǎng)度

．測(cè)量橡皮筋的原長(zhǎng)

．測(cè)量懸掛重物后像皮筋的長(zhǎng)度

．記錄懸掛重物后結(jié)點(diǎn)的地址

②釘子地址固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次實(shí)考據(jù)，可采用的方法是

答案：〔〕①；②更換不同樣的小重物；

【考點(diǎn)模擬演練】

．在做“考據(jù)力的平行四邊形定那么〞實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮條的一端固定在木板上，用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)把

橡皮條的另一端拉到某一確定的點(diǎn)，以下操作正確的選項(xiàng)是()

．同一次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，點(diǎn)地址贊同變動(dòng)

．實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)必定保持與木板平行，讀數(shù)時(shí)視線要正對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的刻度

．實(shí)驗(yàn)中，先將其中一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)沿某一方向拉到最大量程，爾后只要調(diào)治另一個(gè)彈簧測(cè)

力計(jì)拉力的大小和方向，把橡皮條另一端拉到點(diǎn)

．實(shí)驗(yàn)中，把橡皮條的另一端拉到點(diǎn)時(shí)，兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)之間的夾角應(yīng)取°，以便于算出合力

的大小

【答案】

【詳解】實(shí)驗(yàn)中有嚴(yán)格的要求：

()結(jié)點(diǎn)不同樣意搬動(dòng)．

()彈簧測(cè)力計(jì)不要到達(dá)最大量程，由于一個(gè)到達(dá)最大，另一個(gè)將不好調(diào)整．

()兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力夾角不易過(guò)大，也不易過(guò)小，取°也能夠，其實(shí)不是必定取°.

.(·昆明模擬)在做“考據(jù)力的平行四邊形定那么〞的實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮條的一端固定在木板上，用

兩只彈簧測(cè)力計(jì)把橡皮條的另一端拉到某一確定的點(diǎn)，那么以下說(shuō)法中錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()

.同一次實(shí)驗(yàn)中，點(diǎn)地址不同樣意變動(dòng)

.實(shí)驗(yàn)中，只要記錄彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)和點(diǎn)的地址

.實(shí)驗(yàn)中，把橡皮條的另一端拉到點(diǎn)時(shí)，兩只彈簧測(cè)力計(jì)之間的夾角必定取°

.實(shí)驗(yàn)中，要向來(lái)將其中一只彈簧測(cè)力計(jì)沿某一方向拉到最大量程，爾后調(diào)治另一只彈簧測(cè)力

計(jì)拉力的大小和方向，把橡皮條另一端拉到點(diǎn)

【答案】選、、.

【詳解】由合力的定義知，只有兩次都把橡皮條拉到同一個(gè)地址(點(diǎn))，實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的才是合力

與分力的等效關(guān)系，故說(shuō)法正確；實(shí)驗(yàn)中，除了要記錄彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)、點(diǎn)的地址以外，

還要記錄兩個(gè)分力的方向(即繩子拉的方向)，故說(shuō)法是錯(cuò)誤的；兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)之間的夾角實(shí)

際上就是兩個(gè)分力的夾角，這個(gè)夾角應(yīng)該是任意的，故說(shuō)法也是錯(cuò)誤的；實(shí)驗(yàn)中若是向來(lái)將

其中一只彈簧測(cè)力計(jì)沿某一方向拉到最大量程，那么在調(diào)治另一只彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)很簡(jiǎn)單使得這

只彈簧測(cè)力計(jì)高出其量程，是不同樣意的，故說(shuō)法也是錯(cuò)誤的.

．圖甲為“研究求合力的方法〞的實(shí)驗(yàn)裝置．

()以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是．

．在測(cè)量同一組數(shù)據(jù)、和合力的過(guò)程中，橡皮條結(jié)點(diǎn)的地址能變化

．彈簧測(cè)力計(jì)拉細(xì)線時(shí)，拉力方向必定豎直向下

．、和合力的大小都不能夠高出彈簧測(cè)力計(jì)的量程

．為減小測(cè)量誤差，、方向間夾角應(yīng)為°[本源]

()彈簧測(cè)力計(jì)的指針如圖乙所示，由圖可知拉力的大小為.

【答案】()()

【詳解】()在測(cè)量同一組數(shù)據(jù)的過(guò)程中，橡皮條結(jié)點(diǎn)的地址不能夠變化，若是變化，即受力變

化，所以選項(xiàng)錯(cuò)誤；由于彈簧測(cè)力計(jì)是經(jīng)過(guò)定滑輪拉結(jié)點(diǎn)，定滑輪只能改變力的方向不能夠改

變力的大小，所以彈簧測(cè)力計(jì)拉線的方向不用然要沿豎直方向，選項(xiàng)錯(cuò)誤；彈簧測(cè)力計(jì)的使

用，不能夠高出其量程，選項(xiàng)正確；兩個(gè)拉力的方向合適即可，不宜太大，也不宜太小，但不

必然為°，所以選項(xiàng)錯(cuò)誤．

()觀察彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)．

.(·長(zhǎng)沙模擬)在做考據(jù)力的平行四邊形定那么實(shí)驗(yàn)中：

()除了方木板、白紙、圖釘、細(xì)繩套、橡皮條、鉛筆和刻度尺外，還需要的器材有：.

()在此實(shí)驗(yàn)中，假設(shè)的大小及方向固定不變，那么為了使橡皮條依舊伸長(zhǎng)到點(diǎn)，對(duì)來(lái)說(shuō)，下

面幾種說(shuō)法中正確的

是()

能夠有多個(gè)方向

的大小能夠有多個(gè)值

的方向和大小是獨(dú)一確定值

的方向是獨(dú)一的，但大小可有多個(gè)值

[本源:]

【答案】

()

兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)

()

、

【詳解】()除了題中給出的儀器，還需要兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì).

()選、.當(dāng)?shù)拇笮『头较蚬潭ê?，使橡皮條伸長(zhǎng)到點(diǎn)，能夠有多個(gè)方向，而每改變一次方向，

的大小也要相應(yīng)改變，故、正確，、錯(cuò)誤.

.(·合肥模擬)有同學(xué)利用如右圖所示的裝置來(lái)考據(jù)力的平行四邊形定那么：在豎直木板上鋪有白

紙，固定兩個(gè)圓滑的滑輪和，將繩子打一個(gè)結(jié)點(diǎn)，每個(gè)鉤碼的重量相等，當(dāng)系統(tǒng)到達(dá)平衡時(shí)，

依照鉤碼個(gè)數(shù)讀出三根繩子的拉力、和，答復(fù)以下問(wèn)題：

()改變鉤碼個(gè)數(shù)，實(shí)驗(yàn)不能夠完成的是()

．鉤碼的個(gè)數(shù)＝＝，＝

．鉤碼的個(gè)數(shù)＝＝，＝

．鉤碼的個(gè)數(shù)＝＝＝

．鉤碼的個(gè)數(shù)＝，＝，＝

()在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個(gè)步驟是()

．標(biāo)記結(jié)點(diǎn)的地址，并記錄、、三段繩子的方向

．量出、、三段繩子的長(zhǎng)度

．用量角胸懷出三段繩子之間的夾角

．用天平測(cè)出鉤碼的質(zhì)量

()在作圖時(shí)，你認(rèn)為以以下圖中是正確的．(填“甲〞或“乙〞)．

[本源:]

【答案】()()()甲實(shí)驗(yàn)中是豎直向下的

【詳解】()實(shí)驗(yàn)中的分力與合力的關(guān)系必定滿足：－<<＋，所以、、選項(xiàng)是能夠的．

()

()甲實(shí)驗(yàn)中是豎直向下的．

．“考據(jù)力的平行四邊形定那么〞實(shí)驗(yàn)中

()局部實(shí)驗(yàn)步驟以下，請(qǐng)完成有關(guān)內(nèi)容：

．將一根橡皮筋的一端固定在貼有白紙的豎直平展木板上，另一端綁上兩根細(xì)線．

．在其中一根細(xì)線掛上個(gè)質(zhì)量相等的鉤碼，使橡皮筋拉伸，如圖甲所示，記錄：、、.

．將步驟中的鉤碼取下，分別在兩根細(xì)線上掛上個(gè)和個(gè)質(zhì)量相等的鉤碼，用兩圓滑硬棒、使

兩細(xì)線互成角度，如圖乙所示，小心調(diào)整、的地址，使，[本源:]

記錄．

()若是“力的平行四邊形定那么〞獲得考據(jù)，那么圖乙中αβ)＝.

【答案】().鉤碼個(gè)數(shù)(或細(xì)線拉力)

橡皮筋與細(xì)線結(jié)點(diǎn)的地址[本源:]

細(xì)線的方向(說(shuō)明：能反響細(xì)線方向的其他記錄也能夠)

．橡皮筋與細(xì)線結(jié)點(diǎn)的地址與步驟中結(jié)點(diǎn)地址重合

鉤碼個(gè)數(shù)和對(duì)應(yīng)的細(xì)線方向[本源]

()

【詳解】此題觀察力的平行四邊形定那么．本實(shí)驗(yàn)中的幾個(gè)要點(diǎn)：()等效性：合力和分力的收效

要同樣，所以在實(shí)驗(yàn)中橡皮筋結(jié)點(diǎn)每一次都到同一地址．()記錄合力的大小和方向．本實(shí)驗(yàn)通

過(guò)鉤碼個(gè)數(shù)計(jì)算力的大小，力的方向由橡皮筋上取兩點(diǎn)連線．

人生最大的幸福，莫過(guò)于連一分鐘都無(wú)法休息瑣碎的時(shí)間實(shí)在能夠成就大事業(yè)珍惜時(shí)間能夠使生命變的更有價(jià)值時(shí)間象奔跑洶涌的急湍，它一去無(wú)返，絕不流連一個(gè)人越知道時(shí)間的價(jià)值，就越感覺(jué)失時(shí)的悲傷獲得時(shí)間，就是獲得所有用經(jīng)濟(jì)學(xué)的眼光來(lái)看，時(shí)間就是一種財(cái)富時(shí)間一點(diǎn)一滴凋落，好像蠟燭漫漫燃盡我總是感覺(jué)到時(shí)間的巨輪在我背后奔馳，日益迫近夜晚給老人帶來(lái)寧?kù)o，給年輕人帶來(lái)希望不浪費(fèi)時(shí)間，不時(shí)刻刻都做些適用的事，戒掉所有不用要的行為時(shí)間乃是萬(wàn)物中最可貴的東西，但若是浪費(fèi)了，那就是最大的浪費(fèi)我的產(chǎn)業(yè)多么美，多么廣，多么寬，時(shí)間是我的財(cái)富，我的田地是時(shí)間時(shí)間就是性命，無(wú)端的空耗別人的時(shí)間，知識(shí)是取之不盡，用之不停的。只有最大限度地挖掘它，才能領(lǐng)悟到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。新想法常常瞬時(shí)即逝，必定集中精力，牢記在心，及時(shí)捕獲。每天清早