驗(yàn)證力的平行四邊形法則

驗(yàn)證力的平行四邊形法則第一頁，編輯于星期日：五點(diǎn)四十分。第1頁，共39頁。一、誤差和有效數(shù)字1.誤差：測量值與真實(shí)值的差異叫做誤差。誤差可分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差兩種。*系統(tǒng)誤差的特點(diǎn)是在多次重復(fù)同一實(shí)驗(yàn)時，誤差總是同樣地偏大或偏小。*偶然誤差總是有時偏大，有時偏小，并且偏大和偏小的機(jī)會相同。減小偶然誤差的方法，可以多進(jìn)行幾次測量，求出幾次測量的數(shù)值的平均值。這個平均值比某一次測得的數(shù)值更接近于真實(shí)值。

2.有效數(shù)字：帶有一位不可靠數(shù)字的近似數(shù)字，叫做有效數(shù)字。第二頁，編輯于星期日：五點(diǎn)四十分。第2頁，共39頁。歷年高考要求會正確使用的儀器主要有：刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、天平、秒表、打點(diǎn)計(jì)時器、彈簧秤、溫度表、水銀氣壓計(jì)、電流表、電壓表、多用電表、滑動變阻器、電阻箱，等等。1.刻度尺、彈簧秤、溫度表、電流表、電壓表。*凡是最小刻度是10分度的，要求讀到最小刻度后再往下估讀一位（估讀的這位是不可靠數(shù)字）。*凡是最小刻度不是10分度的，只要求讀到最小刻度的這一位，不再往下估讀。二、基本測量儀器使用第三頁，編輯于星期日：五點(diǎn)四十分。第3頁，共39頁。例1⑴上面左圖中被測量物體的長度為______cm。⑵右上圖中當(dāng)選用3V量程時電壓表讀數(shù)為______V,⑶當(dāng)選用15V量程時電壓表度數(shù)為_______V。⑷右下圖中秒表的示數(shù)為___分____秒。0123456789100123V051015031233435637839411043121445164718492051225324265557285901267891011345121314第四頁，編輯于星期日：五點(diǎn)四十分。第4頁，共39頁。051001游標(biāo)卡尺的構(gòu)造尺身內(nèi)測量爪緊固螺釘主尺外測量爪游標(biāo)尺深度尺第五頁，編輯于星期日：五點(diǎn)四十分。第5頁，共39頁。051001主尺的每一小格為：1mm游標(biāo)尺的每一小格為：0.9mm0.9mm1mm第六頁，編輯于星期日：五點(diǎn)四十分。第6頁，共39頁。051001△L8×1mm8×0.9mm△L=8×1-8×0.9=8×0.1mmLx=L0+△L=4+8×0.1=4.8mmL0第七頁，編輯于星期日：五點(diǎn)四十分。第7頁，共39頁。010200123游標(biāo)尺最小刻度為：19/20mm讀數(shù)為：9.50mm第八頁，編輯于星期日：五點(diǎn)四十分。第8頁，共39頁。01234567890012345678910游標(biāo)尺最小刻度為：49/50mm讀數(shù)為：19.24mm第九頁，編輯于星期日：五點(diǎn)四十分。第9頁，共39頁。05100123游標(biāo)尺最小刻度為：19/10mm讀數(shù)為：5.6mm第十頁，編輯于星期日：五點(diǎn)四十分。第10頁，共39頁。按照有效數(shù)字規(guī)則讀出以下各游標(biāo)尺的測量值.讀數(shù)為_______cm.

讀數(shù)為________mm.第十一頁，編輯于星期日：五點(diǎn)四十分。第11頁，共39頁。讀數(shù)為_________m.

讀數(shù)為______cm.

第十二頁，編輯于星期日：五點(diǎn)四十分。第12頁，共39頁。

讀數(shù)為________cm.

第十三頁，編輯于星期日：五點(diǎn)四十分。第13頁，共39頁。3.螺旋測微器第十四頁，編輯于星期日：五點(diǎn)四十分。第14頁，共39頁。*固定刻度上的最小刻度為半毫米（在中線的上側(cè)）；可動刻度每旋轉(zhuǎn)一圈前進(jìn)（或后退）半毫米。152051002025301510在可動刻度的一周上平均刻有50條刻線，所以每兩條刻線間代表0.01mm。讀數(shù)時，從主尺上讀取整、半毫米樹，然后從可動刻度上讀取剩余部分（因?yàn)槭?0分度，所以在最小刻度后還應(yīng)該再估讀一位），再把兩部分讀數(shù)相加，得測量值。右圖中的讀數(shù)應(yīng)該是8.203mm。10.704第十五頁，編輯于星期日：五點(diǎn)四十分。第15頁，共39頁。第十六頁，編輯于星期日：五點(diǎn)四十分。第16頁，共39頁。4.打點(diǎn)計(jì)時器是一種計(jì)時儀器，電源用50HZ的交流電，所以打相鄰兩個點(diǎn)的時間間隔是0.02s。第十七頁，編輯于星期日：五點(diǎn)四十分。第17頁，共39頁。5.天平。天平使用前首先要調(diào)節(jié)底座水平和橫梁水平（在調(diào)節(jié)橫梁水平前，必須把游碼移到左端零刻度處，即將游碼的左端與零刻線對齊）。天平的讀數(shù)由右盤中的砝碼和游標(biāo)共同讀出。橫梁上的刻度單位是毫克（mg）。如果測量中天平平衡時，右盤中砝碼有26g，游碼在上圖中虛線位置，則被測物體質(zhì)量為26.32g（最小刻度為0.02g，不是10分度，因此只讀到0.02g這一位）。第十八頁，編輯于星期日：五點(diǎn)四十分。第18頁，共39頁。第十九頁，編輯于星期日：五點(diǎn)四十分。第19頁，共39頁。三、基本物理量的測定高中物理學(xué)生實(shí)驗(yàn)中要求測定的物理量有：加速度（含重力加速度）、金屬電阻率、電阻、電源電動勢和內(nèi)電阻、玻璃的折射率等。這些物理量，有的可用基本儀器直接測量（如用多用表可直接測量電阻），大部分則需間接測量（電阻的測量若采用伏安法，也屬于間接測量）。對于物理量的間接測量，應(yīng)利用物理規(guī)律，導(dǎo)出相應(yīng)的關(guān)系式，用必要的基本儀器直接測相關(guān)的物理量，再通過計(jì)算或作圖的方法，得到待測物理量的值。第二十頁，編輯于星期日：五點(diǎn)四十分。第20頁，共39頁。1.用單擺測定重力加速度。*擺長的測量：讓單擺自由下垂，用米尺量出懸線長L/（讀到0.1mm），用游標(biāo)卡尺量出擺球直徑（讀到0.1mm）算出半徑r，擺長L=L/+r*開始擺動時擺角要小于50；不要使擺動成為圓錐擺。*從擺球通過最低點(diǎn)時開始計(jì)時，測出單擺做50次全振動所用的時間，算出周期的平均值T。*改變擺長重做幾次實(shí)驗(yàn)，計(jì)算每次實(shí)驗(yàn)得到的重力加速度，再求這些重力加速度的平均值。第二十一頁，編輯于星期日：五點(diǎn)四十分。第21頁，共39頁。2.用油膜法估測分子的大小。*每滴油酸溶液中油酸體積的計(jì)算：先了解配好的油酸溶液的濃度；再用量筒和滴管測出每滴溶液的體積；算出每滴溶液中純油酸的體積V。*油膜面積的測量：油膜形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，將油膜的形狀用彩筆畫在玻璃板上；將玻璃板放在坐標(biāo)紙上，以1cm邊長的正方形為單位，用四舍五入的方法數(shù)出油膜面積的數(shù)值S（以cm2為單位）。*由d=V/S算出油膜的厚度，即分子直徑的大小。第二十二頁，編輯于星期日：五點(diǎn)四十分。第22頁，共39頁。四.研究性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)1.研究勻變速直線運(yùn)動。2.研究平拋物體的運(yùn)動。4.驗(yàn)證牛頓第二定律。5.驗(yàn)證動量守恒定律。6.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。3.驗(yàn)證力的平行四邊形法則第二十三頁，編輯于星期日：五點(diǎn)四十分。第23頁，共39頁。1.研究勻變速直線運(yùn)動。下圖為打點(diǎn)計(jì)時器打下的紙帶。從打下的紙帶中選點(diǎn)跡清楚的一條，舍掉開始比較密集的點(diǎn)跡，從便于測量的地方取一個開始點(diǎn)O，然后每5個點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F…。測出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離S1、S2、S3、S4、S5、S6…

*求任一計(jì)數(shù)點(diǎn)的即時速度v：如（其中T=5×0.02s=0.1s）

第二十四頁，編輯于星期日：五點(diǎn)四十分。第24頁，共39頁。*利用“逐差法”求a：*利用上圖中任意相鄰的兩段位移求a：*利用圖象求a：求出A、B、C、D、E各點(diǎn)的即時速度，畫出v-t圖線，圖線的斜率就是加速度a。t/sv/ms-10T2T3T4T5T6T第二十五頁，編輯于星期日：五點(diǎn)四十分。第25頁，共39頁。2.研究平拋物體的運(yùn)動。*斜槽末端的切線必須水平。*用重錘線檢驗(yàn)坐標(biāo)紙上的豎直線是否豎直。*以斜槽末端所在的點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。*如果是用白紙，則應(yīng)以斜槽末端所在的點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，在斜槽末端懸掛重錘線，以重錘線方向?yàn)閥軸方向，再用直角三角板畫出水平線作為x軸，建立直角坐標(biāo)系。*每次小球應(yīng)從斜槽上的同一位置由靜止開始下滑。第二十六頁，編輯于星期日：五點(diǎn)四十分。第26頁，共39頁。例2.右圖為小球平拋過程的頻閃照片，閃光頻率為f=20HZ,求：⑴背景小正方形的邊長a⑵平拋的初速度v0

⑶小球C點(diǎn)時的即時速度vcABCDE第二十七頁，編輯于星期日：五點(diǎn)四十分。第27頁，共39頁。3、驗(yàn)證力的平行四邊形法則1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證互成角度的兩個力合成時的平行四邊形定則2、注意問題：（1）不要直接以橡皮條的端點(diǎn)為結(jié)點(diǎn)，可拴一短細(xì)繩；再連兩個細(xì)繩套，以三繩交點(diǎn)為結(jié)點(diǎn)?？墒菇Y(jié)點(diǎn)較小，以便準(zhǔn)確地記錄結(jié)點(diǎn)的位置。（2）選用的兩只彈簧秤應(yīng)具有相同的規(guī)格，性能要相同。（3）在用彈簧在拉橡皮條時，拉力應(yīng)沿彈簧的軸線方向，且彈簧秤、橡皮條、細(xì)繩套應(yīng)該位于與紙面平行的同一平面內(nèi)，掛鉤不能與定向孔摩擦。第二十八頁，編輯于星期日：五點(diǎn)四十分。第28頁，共39頁。（4）拉力要盡量大些（可減小相對誤差），但合力不要過大。（5）同一次實(shí)驗(yàn)中，橡皮條拉長后的結(jié)點(diǎn)位置必須保持不變。（6）畫力的圖示，要用細(xì)鉛筆，標(biāo)度要選大些，作力的合成圖應(yīng)盡量將圖畫得大些。第二十九頁，編輯于星期日：五點(diǎn)四十分。第29頁，共39頁。4.驗(yàn)證牛頓第二定律。*研究對象是小車（和小車上的砝碼）。*只有小車和小車上的砝碼的總質(zhì)量M遠(yuǎn)大于砂和砂桶的總質(zhì)量m時，才能認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力大小F等于砂和砂桶的總重量mg。第三十頁，編輯于星期日：五點(diǎn)四十分。第30頁，共39頁。*實(shí)驗(yàn)前必須平衡摩擦力。平衡摩擦力時小車前不能和砂桶相連，但小車后必須帶紙帶。*保持小車和小車上的砝碼的總質(zhì)量m不變，改變F多做幾次實(shí)驗(yàn)，由紙帶算出和每個F對應(yīng)的a，作出a-F圖象，應(yīng)該是過原點(diǎn)的直線。這證明a∝F。*保持砂和砂桶的總質(zhì)量不變，即F不變，改變M多做幾次實(shí)驗(yàn)，由紙帶算出和每個M對應(yīng)的a，作出a-1/M圖象，也應(yīng)該是過原點(diǎn)的直線。這證明a∝1/M。第三十一頁，編輯于星期日：五點(diǎn)四十分。第31頁，共39頁。例．現(xiàn)備有下列器材：A．帶有定滑輪的長木板B．實(shí)驗(yàn)小車(質(zhì)量約為360g)C．6V蓄電池D．打點(diǎn)計(jì)時器E.紙帶F．鉤碼若干個(每個鉤碼的質(zhì)量為50g)G．砂和砂桶H．刻度尺L天平J．秒表K．導(dǎo)線(1)做驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)，以上器材中多余的是

(填代號字母)，缺少的是

。第三十二頁，編輯于星期日：五點(diǎn)四十分。第32頁，共39頁。(2)某同學(xué)在驗(yàn)證加速度與外力成正比時，保持實(shí)驗(yàn)小車的質(zhì)量一定(約360g)，用鉤碼代替砂和砂桶(每個鉤碼的質(zhì)量為50g)，通過改變所懸掛鉤碼的個數(shù)來改變外力的大?。唧w作法是，先在懸掛砂和砂桶處掛一個鉤碼，然后依次將鉤碼盒中的鉤碼取出來加掛在原鉤碼下．在所掛鉤碼為1個、2個、3個……時，得到一系列記錄紙帶，并由此得到對應(yīng)的加速度a1，a2，a3……，然后以(an，nmg)(n為鉤碼個數(shù)，m為每個鉤碼的質(zhì)量，an為對應(yīng)的加速度)為點(diǎn)的坐標(biāo)在a—F圖象中描點(diǎn)，得到的圖象應(yīng)是下列圖中的——。(3)在記錄的紙帶中．有一條紙帶如上圖所示，在1—5的計(jì)數(shù)點(diǎn)中，每相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)中間還有四個計(jì)數(shù)點(diǎn)未畫出，所用交流電源的頻率為50Hz．現(xiàn)測得l、2兩點(diǎn)到0點(diǎn)的距離分別為sl＝1.24cm，s2=3.64cm，計(jì)數(shù)點(diǎn)4、5到0點(diǎn)的距離分別為s4=12.05cm，s5=18.05cm．則該紙帶所記錄的物體的加速度大小為

m／s2．第三十三頁，編輯于星期日：五點(diǎn)四十分。第33頁，共39頁。(4)在驗(yàn)證物體的加速度與外力成正比時，用若干個鉤碼(每個鉤碼的質(zhì)量為50g)代替砂和砂桶，且使實(shí)驗(yàn)原理正確并取得良好的實(shí)驗(yàn)效果?請敘述操作方法．第三十四頁，編輯于星期日：五點(diǎn)四十分。第34頁，共39頁。5.驗(yàn)證動量守恒定律。*由于v1、v1/、v2/均為水平方向，且它們的豎直下落高度都相等，所以它們飛行時間也相等，若以該時間為時間單位，那么小球的水平射程的數(shù)值就等于它們的水平速度。在右圖中分別用OP、OM和O/N表示。因此只需驗(yàn)證：m1OP=m1OM+m2(O/N-2r）即可。第三十五頁，編輯于星期日：五點(diǎn)四十分。第35頁，共39頁。*必須以質(zhì)量較大的小球作為入射小球。*小球落地點(diǎn)的平均位置要用圓規(guī)來確定：用盡可能小的圓把所有落點(diǎn)都圈在里面，圓心就是落點(diǎn)的平均位置。*所用的儀器有：天平、刻度尺、游標(biāo)卡尺（測小球直徑）、