實(shí)驗(yàn)三驗(yàn)證力的平行四邊形定則

過程分析導(dǎo)引實(shí)驗(yàn)典例精析實(shí)驗(yàn)三驗(yàn)證力的平行四邊形定則知識(shí)要點(diǎn)歸納知能優(yōu)化演練知識(shí)要點(diǎn)歸納實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證力的平行四邊形定則．實(shí)驗(yàn)原理一個(gè)力F′的作用效果與兩個(gè)共點(diǎn)力F1和F2的共同作用效果都是把橡皮條拉伸到某點(diǎn)，所以F′為F1和F2的合力．作出F′的圖示，再根據(jù)平行四邊形定則作出F1和F2的合力F的圖示，比較F′和F是否大小相等，方向相同．如果在誤差范圍內(nèi)，F(xiàn)′和F相同，那么力的平行四邊形定則就正確．實(shí)驗(yàn)器材方木板、白紙，彈簧測(cè)力計(jì)即彈簧秤(兩只)、三角板、刻度尺、圖釘(幾個(gè))、細(xì)芯鉛筆、橡皮條、細(xì)繩套(兩個(gè))．彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)力原理是根據(jù)胡克定律，其適用范圍是在彈性限度內(nèi)，刻度是0～5N，分度值是0.1N，它的拉桿和鉤的質(zhì)量較大，且零點(diǎn)是在豎直情況下校準(zhǔn)的，因此水平使用時(shí)要重新調(diào)零點(diǎn)．彈簧測(cè)力計(jì)的伸長(zhǎng)方向要和所測(cè)拉力方向一致，彈簧測(cè)力計(jì)、指針、拉桿都不要與刻度板和刻度板末端的限位卡發(fā)生摩擦．過程分析導(dǎo)引一、實(shí)驗(yàn)步驟1．用圖釘把白紙釘在水平桌面的方木板上．2．用圖釘把橡皮條的一端固定在A點(diǎn)，橡皮條的另一端拴上兩個(gè)細(xì)繩套．圖2－5－13．用兩只彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住細(xì)繩套，互成角度拉橡皮條，將結(jié)點(diǎn)拉到某一位置O，如圖2－5－1，記錄兩彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，用鉛筆描下O點(diǎn)的位置及此時(shí)兩條細(xì)繩套的方向．4．用鉛筆和刻度尺從結(jié)點(diǎn)O沿兩條細(xì)繩方向畫直線，按選定的標(biāo)度作出這兩只彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F1、F2的圖示，并以F1和F2為鄰邊用刻度尺和三角板作平行四邊形，過O點(diǎn)畫平行四邊形的對(duì)角線，即為合力F的圖示．5．只用一只彈簧測(cè)力計(jì)鉤住細(xì)繩套，把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣位置O，記下彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)和細(xì)繩的方向，用刻度尺從O點(diǎn)按選定的標(biāo)度沿記錄的方向作出這只彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F′的圖示．6．比較一下．力F′與用平行四邊形定則求出的合力F的大小和方向．7．改變兩個(gè)力F1、F2的大小和夾角，重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次．二、彈簧秤的選用1．彈簧測(cè)力計(jì)的選取方法是：將兩只彈簧測(cè)力計(jì)調(diào)零后互鉤水平對(duì)拉，若兩只彈簧測(cè)力計(jì)在對(duì)拉過程中，讀數(shù)相同，則可選；若讀數(shù)不同，應(yīng)另?yè)Q，直至相同為止．2．彈簧測(cè)力計(jì)不能在超出它的測(cè)量范圍的情況下使用．3.使用前要檢查指針是否指在零刻度線上，否則應(yīng)校正零位(無法校正的要記錄下零誤差)．4．被測(cè)力的方向應(yīng)與彈簧測(cè)力計(jì)軸線方向一致，拉動(dòng)時(shí)彈簧不可與外殼相碰或摩擦．5．讀數(shù)時(shí)應(yīng)正對(duì)、平視刻度．三、實(shí)驗(yàn)誤差分析1．彈簧測(cè)力計(jì)使用前沒調(diào)零會(huì)造成系統(tǒng)誤差．2．使用中，彈簧測(cè)力計(jì)的彈簧和外殼之間、指針和外殼之間或彈簧測(cè)力計(jì)外殼和紙面之間有摩擦力存在會(huì)造成系統(tǒng)誤差．3．兩次測(cè)量拉力時(shí)，橡皮條的結(jié)點(diǎn)O沒有拉到同一點(diǎn)會(huì)造成偶然誤差．4．讀數(shù)時(shí)眼睛一定要正視，要按有效數(shù)字正確讀數(shù)和記錄，兩力的對(duì)邊一定要平行，否則會(huì)造成誤差．5．在應(yīng)用平行四邊形定則作圖時(shí)，F(xiàn)1、F2及合力F作圖不準(zhǔn)確．四、注意事項(xiàng)1．不要直接以橡皮條端點(diǎn)為結(jié)點(diǎn)，可拴一短細(xì)繩連兩細(xì)繩套，以三繩交點(diǎn)為結(jié)點(diǎn)，應(yīng)使結(jié)點(diǎn)小些，以便準(zhǔn)確地記錄結(jié)點(diǎn)O的位置．2．在同一次實(shí)驗(yàn)中，使橡皮條拉長(zhǎng)時(shí)結(jié)點(diǎn)O的位置一定要相同．(保證作用效果相同)3．不要用老化的橡皮條，檢查方法是用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條，要反復(fù)做幾次，使橡皮條拉到相同的長(zhǎng)度看彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)有無變化．4．細(xì)繩繩套應(yīng)應(yīng)適當(dāng)當(dāng)長(zhǎng)一一些，，便于于確定定力的的方向向．不不要直直接沿沿細(xì)繩繩套的的方向向畫直直線，，應(yīng)在在細(xì)繩繩套末末端用用鉛筆筆畫一一個(gè)點(diǎn)點(diǎn)，去去掉細(xì)細(xì)繩套套后，，再將將所標(biāo)標(biāo)點(diǎn)與與O點(diǎn)連直線確確定力的方方向．5．在同一次次實(shí)驗(yàn)中，，畫力的圖圖示所選定定的標(biāo)度要要相同，并并且要恰當(dāng)當(dāng)選取標(biāo)度度，使所作作力的圖示示稍大一些些．6．用兩個(gè)彈彈簧測(cè)力計(jì)計(jì)勾住細(xì)繩繩套互成角角度地拉橡橡皮條時(shí)，，其夾角不不宜太小，，也不宜太太大，以60°到100°之間為宜．．實(shí)驗(yàn)典例精析某同學(xué)做““驗(yàn)證力的的平行四邊邊形定則””實(shí)驗(yàn)時(shí)，，主要步驟驟是：題型一對(duì)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)步驟的考查例1A．在桌上放放一塊方木木板，在方方木板上鋪鋪一張白紙紙，用圖釘釘把白紙釘釘在方木板板上．B．用圖釘把把橡皮條的的一端固定定在板上的的A點(diǎn)，在橡皮皮條的另一一端拴上兩兩條細(xì)繩，，細(xì)繩的另另一端系著著繩套．C．用兩個(gè)彈彈簧測(cè)力計(jì)計(jì)分別勾住住繩套，互互成角度地地拉橡皮條條，使橡皮皮條伸長(zhǎng)，，結(jié)點(diǎn)到達(dá)達(dá)某一位置置O.記錄下O點(diǎn)的位置，，讀出兩個(gè)個(gè)彈簧測(cè)力力計(jì)的示數(shù)數(shù)．D．按選好的的標(biāo)度，用用鉛筆和刻刻度尺作出出兩只彈簧簧測(cè)力計(jì)的的拉力F1和F2的圖示，并并用平行四四邊形定則則求出合力力F.E．只用一個(gè)個(gè)彈簧測(cè)力力計(jì)，通過過細(xì)繩套拉拉橡皮條使使其伸長(zhǎng)，，讀出彈簧簧測(cè)力計(jì)的的示數(shù)，記記下細(xì)繩套套的方向，，按同一標(biāo)標(biāo)度作出這這個(gè)力F′的圖示．F．比較F′和F的大小和方方向，看它它們是否相相同，得出出結(jié)論．上述步驟中中：(1)有重要遺漏漏的步驟的的序號(hào)是__________和__________；(2)遺漏的內(nèi)容容分別是__________和__________．【思路點(diǎn)撥】考查學(xué)生對(duì)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理理的理解，，對(duì)實(shí)驗(yàn)過過程、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)步驟的掌掌握情況．．【解析】據(jù)驗(yàn)證力的的平行四邊邊形定則的的操作規(guī)程程可知，有有重要遺漏漏的步驟的的序號(hào)是C、E.在C中未記下兩兩條細(xì)繩的的方向．E中未說明是是否把橡皮皮條的結(jié)點(diǎn)點(diǎn)拉到了同同一位置O.【答案】(1)CE(2)記下兩條繩繩的方向把把橡皮條條的結(jié)點(diǎn)拉拉到同一位位置O【規(guī)律總結(jié)】這類題的解解答關(guān)鍵是是理解實(shí)驗(yàn)驗(yàn)原理，復(fù)復(fù)習(xí)時(shí)要引引起重視，，然后合理理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)步驟完成成實(shí)驗(yàn)．(2010年高考天津津理綜卷)在探究求合合力的方法法時(shí)，先將將橡皮條的的一端固定定在水平木木板上，另另一端系上上帶有繩套套的兩根細(xì)細(xì)繩．實(shí)驗(yàn)驗(yàn)時(shí)，需要要兩次拉伸伸橡皮條，，一次是通通過兩細(xì)繩繩用兩個(gè)彈彈簧秤互成成角度地拉拉橡皮條，，另一次是是用一個(gè)彈彈簧秤通過過細(xì)繩拉橡橡皮條．題型二對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)誤差的考查例2(1)實(shí)驗(yàn)對(duì)兩次次拉伸橡皮皮條的要求求中，下列列哪些說法法是正確的的________(填字母代號(hào)號(hào))．A．將橡皮條條拉伸相同同長(zhǎng)度即可可B．將橡皮條條沿相同方方向拉到相相同長(zhǎng)度C．將彈簧秤秤都拉伸到到相同刻度度D．將橡皮條條和繩的結(jié)結(jié)點(diǎn)拉到相相同位置(2)同學(xué)們?cè)诓俨僮鬟^程中中有如下議議論，其中中對(duì)減小實(shí)實(shí)驗(yàn)誤差有有益的說法法是________(填字母代代號(hào))．A．兩細(xì)繩繩必須等等長(zhǎng)B．彈簧秤秤、細(xì)繩繩、橡皮皮條都應(yīng)應(yīng)與木板板平行C．用兩彈彈簧秤同同時(shí)拉細(xì)細(xì)繩時(shí)兩兩彈簧秤秤示數(shù)之之差應(yīng)盡盡可能大大D．拉橡皮皮條的細(xì)細(xì)繩要長(zhǎng)長(zhǎng)些，標(biāo)標(biāo)記同一一細(xì)繩方方向的兩兩點(diǎn)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)些【解析】(1)實(shí)驗(yàn)對(duì)兩兩次拉伸伸橡皮條條的要求求是兩次次拉伸橡橡皮條的的作用效效果要相相同，故故選項(xiàng)B、D正確．(2)要減小實(shí)實(shí)驗(yàn)誤差差，彈簧簧秤、細(xì)細(xì)繩、橡橡皮條都都必須與與木板平平行．用用兩彈簧簧秤同時(shí)時(shí)拉細(xì)繩繩時(shí)，彈彈簧秤的的示數(shù)之之差適當(dāng)當(dāng)大些即即可，拉拉橡皮條條的細(xì)繩繩要長(zhǎng)些些，標(biāo)記記同一細(xì)細(xì)繩方向向的兩點(diǎn)點(diǎn)要遠(yuǎn)些些，故B、D正確．【答案】(1)BD(2)BD某同學(xué)在在做“驗(yàn)驗(yàn)證力的的平行四四邊形定定則”實(shí)實(shí)驗(yàn)時(shí)，，利用坐坐標(biāo)紙記記下了橡橡皮筋的的結(jié)點(diǎn)位位置O點(diǎn)以及兩兩只彈簧簧測(cè)力計(jì)計(jì)拉力的的大小，，如圖2－5－2所示．題型三實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理例3圖2－5－2(1)試在圖中中作出無無實(shí)驗(yàn)誤誤差情況況下F1和F2的合力圖圖示，并并用F表示此力力．(2)有關(guān)此實(shí)實(shí)驗(yàn)，下下列敘述述正確的的是__________．A．兩彈簧簧測(cè)力計(jì)計(jì)的拉力力可以同同時(shí)比橡橡皮筋的的拉力大大B．橡皮筋筋的拉力力是合力力，兩彈彈簧測(cè)力力計(jì)的拉拉力是分分力C．兩次拉拉橡皮筋筋時(shí)，需需將橡皮皮筋結(jié)點(diǎn)點(diǎn)拉到同同一位置置O.這樣做的的目的是是保證兩兩次彈簧簧測(cè)力計(jì)計(jì)拉力的的效果相相同D．若只增增大某一一只彈簧簧測(cè)力計(jì)計(jì)的拉力力大小而而要保證證橡皮筋筋結(jié)點(diǎn)位位置不變變，只需需調(diào)整另另一只彈彈簧測(cè)力力計(jì)拉力力的大小小即可【解析】(1)用平行四四邊形定定則作圖圖，即以以F1、F2為兩鄰邊邊作平行行四邊形形，對(duì)角角線就表表示合力力F.(標(biāo)上箭頭頭表明方方向)(2)兩分力可可以同時(shí)時(shí)大于合合力，故故A正確；結(jié)結(jié)點(diǎn)受三三個(gè)力作作用處于于平衡狀狀態(tài)，其其中兩彈彈簧測(cè)力力計(jì)的拉拉力的合合力與第第三個(gè)力力——橡皮筋的的拉力等等大反向向，是一一對(duì)平衡衡力，而而