实验三验证力的平行四边形定则

《实验三验证力的平行四边形定则》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验三验证力的平行四边形定则（23页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、一、实验目的一、实验目的1会用弹簧测力计和细线测出会用弹簧测力计和细线测出力的大小和方向力的大小和方向2验证互成角度的两个力合成验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则时的平行四边形定则二、实验原理二、实验原理一个力一个力F的作用效果和两个力的作用效果和两个力F1、F2的作用效果都是让同一条一端的作用效果都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点，所以力固定的橡皮条伸长到同一点，所以力F就是这两个力就是这两个力F1和和F2的合力，作出的合力，作出力力F的图示再根据平行四边形定则的图示再根据平行四边形定则作出力作出力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的大小和方向是否相同，

2、若相的大小和方向是否相同，若相同，则说明互成角度的两个力合成时同，则说明互成角度的两个力合成时遵循平行四边形定则遵循平行四边形定则三、实验器材三、实验器材方木板、白纸、弹簧测力计方木板、白纸、弹簧测力计(两两只只)、橡皮条、细绳套、橡皮条、细绳套(两个两个)、铅笔、铅笔、三角板、刻度尺、图钉三角板、刻度尺、图钉(几个几个)四、实验步骤四、实验步骤1用图钉把白纸钉在水平桌面上用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上的方木板上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，橡皮条的另一端拴上两个细绳套点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套3用两只弹簧测力计用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度

3、分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，将橡皮条伸长地拉橡皮条，将橡皮条伸长到某一位置到某一位置O，如图，如图251所示，记录两弹簧测力计所示，记录两弹簧测力计图图2 25 51 1的读数，用铅笔描下的读数，用铅笔描下O点的位置及此时点的位置及此时两细绳套的方向两细绳套的方向4用铅笔和刻度尺从结点用铅笔和刻度尺从结点O沿两沿两条细绳方向画直线，按选定的标度作条细绳方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数出这两只弹簧测力计的读数F1和和F2的的图示，并以图示，并以F1和和F2为邻边用刻度尺作为邻边用刻度尺作平行四边形，过平行四边形，过O点画平行四边形的对点画平行四边形的对角线，此对角线即为

4、合力角线，此对角线即为合力F的图示的图示5只用一只弹簧测力计通过细绳只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置套把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下弹簧测力计的读数和细绳的方记下弹簧测力计的读数和细绳的方向，用刻度尺从向，用刻度尺从O点按同样的标度沿记点按同样的标度沿记录的方向作出这只弹簧测力计的拉力录的方向作出这只弹簧测力计的拉力F的图示的图示6比较力比较力F与平行四边形定则求与平行四边形定则求出的合力出的合力F的大小和方向上是否相同的大小和方向上是否相同7改变两个力改变两个力F1和和F2的大小和夹的大小和夹角，再重复实验两次角，再重复实验两次五、注意事项五、注意事项1弹簧测力

5、计的选取与使用弹簧测力计的选取与使用(1)弹簧测力计的选取方法是：将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，读数拉，若两只弹簧在对拉过程中，读数相同，则可选；若读数不同，应另相同，则可选；若读数不同，应另换，直至相同为止换，直至相同为止(2)弹簧测力计不能在超出它的测弹簧测力计不能在超出它的测量范围的情况下使用量范围的情况下使用(3)使用前要检查指针是否指在零使用前要检查指针是否指在零刻度线上，否则应校正零位刻度线上，否则应校正零位(无法校正无法校正的要记录下零误差的要记录下零误差)(4)被测力的方向应与弹簧测力计被测力

6、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轴线方向一致，拉动时弹簧不可与外壳相碰或摩擦壳相碰或摩擦(5)读数时应正对、平视刻度读数时应正对、平视刻度2实验操作实验操作(1)不要直接以橡皮条端点为结不要直接以橡皮条端点为结点，可拴一短细绳连两细绳套，以三点，可拴一短细绳连两细绳套，以三绳交点为结点，应使结点小些，以便绳交点为结点，应使结点小些，以便准确地记录结点准确地记录结点O的位置的位置(2)在同一次实验中，使橡皮条拉在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点长时结点O的位置一定要相同的位置一定要相同(3)不要用老化的橡皮条，检查方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，要法

7、是用一个弹簧测力计拉橡皮条，要反复做几次，使橡皮条拉到相同的长反复做几次，使橡皮条拉到相同的长度看弹簧测力计读数有无变化度看弹簧测力计读数有无变化(4)细绳套应适当长一些，便于确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定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向画直线，应在细绳套末端用铅笔画一个点，取掉细绳套后，再将所标点一个点，取掉细绳套后，再将所标点与与O点连直线确定力的方向点连直线确定力的方向(5)在同一次实验中，画力的图示在同一次实验中，画力的图示所选定的标度要相同，并且要恰当选所选定的标度要相同，并且要恰当选取标度，使所作力的图示稍大一些取标度，使

8、所作力的图示稍大一些六、误差分析六、误差分析本实验误差的主要来源除弹簧测本实验误差的主要来源除弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差、力计本身的误差外，还有读数误差、作图误差，因此读数时眼睛一定要正作图误差，因此读数时眼睛一定要正对、平视观察，要按有效数字正确读对、平视观察，要按有效数字正确读数和记录，两力的对边要平行两个数和记录，两力的对边要平行两个分力分力F1和和F2间的夹角间的夹角越大，用平行四越大，用平行四边形作图得出的合力边形作图得出的合力F的误差的误差F也越也越大，所以实验中不要把大，所以实验中不要把取得太大，但取得太大，但也不宜太小，在也不宜太小，在60100之间为之间为宜宜题型一

9、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某同学做某同学做“验证力的平行四边形定则验证力的平行四边形定则”实验时，主要步骤是：实验时，主要步骤是：A在桌上放一块方木板，在方木板上铺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一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上B用图钉把橡皮条的一端固定在板上的用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，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的另一端系着绳套C用两个弹簧测力计分别勾住绳套，互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，结点到成角度地拉橡皮条

10、，使橡皮条伸长，结点到达某一位置达某一位置O.记录下记录下O点的位置，读出两个弹点的位置，读出两个弹簧测力计的示数簧测力计的示数D按选好的标度，用铅笔和刻度按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和和F2的的图示，并用平行四边形定则求出合力图示，并用平行四边形定则求出合力F.E只用一个弹簧测力计，通过细只用一个弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力度作出这个力F的图示的图示F比较比较F和和F的大小和方向，看它的大小和方向，看它

11、们是否相同，得出结论们是否相同，得出结论上述步骤中：有重要遗漏的步骤的上述步骤中：有重要遗漏的步骤的序号是序号是_和和_；遗漏的内容分；遗漏的内容分别是别是_和和_【解析解析】据验证力的平行四边据验证力的平行四边形定则的操作规程可知，有重要遗漏形定则的操作规程可知，有重要遗漏的步骤的序号是的步骤的序号是C、E.在在C中未记下两中未记下两条细绳的方向条细绳的方向E中未说明是否把橡皮中未说明是否把橡皮条的结点拉到了同一位置条的结点拉到了同一位置O.【答案答案】CE记下两条绳的记下两条绳的方向把橡皮条的结点拉到同一位置方向把橡皮条的结点拉到同一位置O【方法总结方法总结】这类题的解答关这类题的解答关键

12、是理解实验原理，复习时要引起重键是理解实验原理，复习时要引起重视，然后合理设计实验步骤完成实视，然后合理设计实验步骤完成实验验题型二题型二 对实验数据处理的考查对实验数据处理的考查例例2将橡皮条的一端固定在将橡皮条的一端固定在A点，另一端点，另一端拴上两根细绳每根细绳分别连着一个拴上两根细绳每根细绳分别连着一个量程为量程为5 N、最小刻度为、最小刻度为0.1 N的弹簧测力的弹簧测力计沿着两个不同的方向拉弹簧测力计沿着两个不同的方向拉弹簧测力计，当橡皮条的活动端拉到计，当橡皮条的活动端拉到O点时，两根点时，两根细绳相互垂直，如图细绳相互垂直，如图252甲所示，这甲所示，这时弹簧测力计的读数可以从

13、图中读出时弹簧测力计的读数可以从图中读出(1)由图可读得两个相互垂直的拉力由图可读得两个相互垂直的拉力大小分别为大小分别为_N和和_N(只只需读到需读到0.1 N)；(2)在图在图252乙的虚线方格上按作乙的虚线方格上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力图法的要求画出这两个力及它们的合力图图2 25 52 2【解析解析】(1)由图读出水平方向由图读出水平方向弹簧测力计的示数为弹簧测力计的示数为4.0 N，竖直方向，竖直方向弹簧测力计的示数为弹簧测力计的示数为2.5 N.(2)作图如图作图如图253所示所示图图2 25 53 3【答案答案】见解析见解析【方法总结方法总结】注意弹簧测力计注意弹簧

14、测力计的最小刻度和量程，按题目要求或有的最小刻度和量程，按题目要求或有效数字规则进行读数，才能得到正确效数字规则进行读数，才能得到正确的测量结果；认真作图是得到正确结的测量结果；认真作图是得到正确结果的保证，应恰当选取合适的标度果的保证，应恰当选取合适的标度题型三题型三 创新实验创新实验例例3在本实验中，除了必要的器材在本实验中，除了必要的器材外，只有一个弹簧测力计，能完成外，只有一个弹簧测力计，能完成“互成角度的两个力的合成互成角度的两个力的合成”实验实验吗？如果能，应如何操作？吗？如果能，应如何操作？【解析解析】可以用一弹簧测力计可以用一弹簧测力计先后测定两分力的大小来验证本实先后测定两分

15、力的大小来验证本实验主要操作步骤如下：验主要操作步骤如下：(1)把两条细绳中的一条细绳与弹把两条细绳中的一条细绳与弹簧测力计连结，然后同时拉这两条细簧测力计连结，然后同时拉这两条细绳，使结点至绳，使结点至O点，记下两条绳的方向点，记下两条绳的方向和弹簧测力计的示数和弹簧测力计的示数F1.(2)放回橡皮条后，将弹簧测力计放回橡皮条后，将弹簧测力计连结到另一细绳上，再同时拉这两条连结到另一细绳上，再同时拉这两条细绳，使结点至细绳，使结点至O点，并使两条细绳位点，并使两条细绳位于已经记录的方向上，读出弹簧测力于已经记录的方向上，读出弹簧测力计的示数计的示数F2.其他步骤与使用两弹簧测力计时其他步骤与使用两弹簧测力计时相同相同【答案答案】见解析见解析【方法总结方法总结】在保持作用效果在保持作用效果相同相同(即每次都将结点拉到同一位置即每次都将结点拉到同一位置)及及受力情景相同的条件下，让一个弹簧受力情景相同的条件下，让一个弹簧测力计起到两个弹簧测力计的作用，测力计起到两个弹簧测力计的作用，实现能力的迁移实现能力的迁移分次测力分次测力点击进入点击进入