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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,试验,3:,验证力平行四边形定则,【,试验目标,】,验证力平行四边形定则,.,【,试验器材,】,方木板、白纸、弹簧秤,(,两个,),、橡皮条、细绳,(,两条,),、刻,度尺、三角板、图钉、铅笔,.,【,试验原理,】,比较试验中测出协力和依据平行四边形作出对角线,两,者大小和方向是否在试验误差允许范围内相同,可确定是,否到达了验证平行四边形定则目标,.,第1页,【,试验步骤,】,1.,在桌上平放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉,把白纸固定在方木板上,.,2.,用图钉把橡皮条一端固定在板,上,A,点,在橡皮条另一端拴上两,条细绳,细绳另一端系着绳套,.,3.,用两个弹簧秤分别钩住两个绳套,互成角度地拉橡皮条,同一结点,使橡皮条伸长,结点抵达某一位置,O,(,如图所表示,).,4.,用铅笔记下,O,点位置和两条细绳方向,读出两个弹簧,秤示数,.,5.,用铅笔和刻度尺在白纸上从,O,点沿着两条细绳方向画,直线,按照一定标度作出两个力,F,1,和,F,2,图示,用平行四,第2页,边形定则求出协力,F,.,6.,只用一个弹簧秤,经过细绳把橡皮条结点拉到一样位,置,O,读出弹簧秤示数,记下细绳方向,按同一标度作出,这个力,F,图示,.,7.,比较力,F,与,F,大小和方向,看它们在试验误差允许范,围内是否相等,.,8.,改变两个分力大小和夹角,再做两次试验,.,【,注意事项,】,1.,使用弹簧秤前,应先调整零刻度,使用时不超量程,拉弹簧,秤时,应使弹簧秤与方木板平行,.,2.,在同一次试验中,橡皮条伸长时结点位置要相同,.,3.,两拉力,F,1,和,F,2,夹角不宜过小,作力图示,标度要一致,.,第3页,【,例,1】,如图所表示是甲、乙两名同学在做“验证力平行四边,形定则”试验时得到结果,.,若按试验中要求符号表示,各个力,则可判定其中哪一个试验结果是尊重试验事实,?,第4页,【,思绪剖析,】,(1),符号,F,、,F,含义各是什么,?,答,F,表示,F,1,与,F,2,两力共同作用效果即为协力,由平行四,边形定则确定,.,F,表示用单独一个测力计测出,F,1,与,F,2,效果,.,(2),哪一个试验结果尊重试验事实,?,答,因为,F,为单独一个测力计测量使橡皮条结点伸长,到同一点,O,故,F,应在,AO,直线上,所以甲符合试验事实,.,(3),F,与,F,出现偏差原因是什么,?,答,主要原因有两个方面,一个是测力计本身准确度不够高,读数出现偏差,;,另一个是作图时误差,.,答案,甲,第5页,【,例,2】,在两个共点力合成试验中,如图所,示,用,A,、,B,两个测力计拉橡皮条结点,D,使其位于,E,处,+,=90,然后保持,A,读,数不变,当角,由图示位置逐步减小时,欲,使结点仍在,E,处,可采取方法是 （）,A.,增大,B,读数,减小,角,B.,减小,B,读数,减小,角,C.,减小,B,读数,增大,角,D.,增大,B,读数,增大,角,第6页,【,思绪剖析,】,(1),题目中欲使结点仍在,E,处含义是什么,?,答,结点仍在,E,处含义是,A,、,B,协力不变,即矢量,EC,大小、方向不变,.,(2),题目中条件,+,=90,作用是什么,?,答,如右图所表示,表示开始,EA,AC,当,减,小后,矢量,EA,箭头离开,AC,抵达,EA,位置,.,(3),怎样确定测力计,B,改变,?,第7页,答,由作图法,连接,A,C,由矢量三角形关系,能够显著,看出,B,读数减小了,角也减小了,.,(4),该题假如改为,增大,B,示数及,角又怎样改变呢,?,答,用上述一样作图法,能够确定,B,读数增大了,角,仍减小了,.,(5),假如题目中没有,+,=90,条件,则情况又怎样呢,?,答,这时要分情况讨论了,:,若,+,90,时,当,减小时,B,示数减小,角增大,.,答案,B,第8页,【,例,3】,在“验证力平行四边形定则”试验中,以下哪些,方法可减小试验误差,?(),A.,两个分力,F,1,、,F,2,间夹角要尽可能大些,B.,两个分力,F,1,、,F,2,大小要尽可能大些,C.,拉橡皮条细绳要稍长些,D.,试验中,弹簧秤必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧,秤刻度,【,思绪剖析,】,(1),两个分力,F,1,、,F,2,间夹角在什么范围为宜,?,答,假如夹角太大,用平行四边形作图得出协力,F,误差,也大,假如夹角太小,当,F,1,、,F,2,读数较大时,协力较大,这,样就会超出一个弹簧秤直接测量量程,使试验无法进行,.,所以,夹角在,60,到,90,较适宜,.,(2),两个弹簧秤示数取多大为宜,?,第9页,答,假如弹簧秤读数取太小,准确度差,读数误差大,假如,读数在弹簧秤量程三分之二以上,则准确度高,误差小,所以,F,1,、,F,2,读数应尽可能大些,.,(3),拉橡皮条细绳长度有什么要求,?,答,假如细绳长度太短,因为弹簧秤外壳存在一定厚度,那么两个弹簧秤所拉两条细绳组成平面与木板平面间,夹角会太大,这么会造成较大误差,反之,假如细绳长一些,两绳组成平面便越靠近木板平面,误差便小一些,.,(4),为了减小误差,该试验还可采取哪些办法,?,答,橡皮条结点用另一短绳延伸,两弹簧秤细绳与该短,绳组成一个很小结点,作为本试验观察“结点”,;,作图,铅笔应削尖一些,;,作图时单位长度稍取大一些,;,图形适,当布局大一些,;,严格用两块三角板画平行四边形,.,答案,BCD,第10页,1.,仅用一个弹簧秤验证力平行四边形定则,【,例,4】,在“验证力平行四边形定则”试验中,除了供给其,他各个必要器材外,只给了一个弹簧秤,.,能否做好本试验,?,如能,请简明说明怎样操作,?,答案,能够,.,在固定好白纸和橡皮条以后,用弹簧秤拉一个,细绳、用手拉另一个细绳,(,两绳间有一不为零夹角,),把细,绳和橡皮条结点拉至某一位置,O,.,记下位置,O,、两条细绳,方向、弹簧秤示数,F,1,.,然后用弹簧秤拉另一条细绳,用,手拉前一次弹簧秤拉那条细绳,使结点依然抵达位置,O,.,方法巧用,第11页,同时使两细绳和前一次拉动时画下两条直线重合,记下此,时弹簧秤示数,F,2,.,以,F,1,、,F,2,为邻边作平行四边形,求出合,力理论值,F,.,上述操作完成试验内容,相当于用两个弹,簧秤同时拉动橡皮条所完成试验内容,其它试验步骤和有,两个弹簧情况下试验完全相同,.,不过,按照此种方法操作,会带来新试验误差,原因是在第,二次拉动橡皮条时,要想在结点抵达位置,O,同时,两根细,绳和前一次拉动时画下直线完全重合是不可能,一定会,有偏差,.,2.,仅用橡皮条验证平行四边形法则,第12页,【,例,5,】,请不用弹簧秤,只用三条相同橡皮条、四个图钉、,一把直尺和一支铅笔、三张白纸、平木板来验证平行四边,形法则,.,解析,仅用橡皮条也可验证平行四边形定则,其步骤、方法,以下,:,(1),将三条橡皮条一端都拴在一个图,钉,O,上,将这三条橡皮条另一端分别,再拴一个图钉,A,、,B,、,C,注意此时四个,图钉均未固定在板上,如右图所表示,.,(2),用直尺测出橡皮条自由长度,L,0,注意从图钉脚之间测,起,.,(3),将拴有橡皮条图钉,A,、,B,适当张开钉在木板上,拉,第三,根橡皮条,C,即使三条橡皮条互成角度拉伸,待节点处图,第13页,钉,O,静止时,钉下,C,图钉,并统计图钉,O,位置,(,注意此时,O,图,钉不能钉,),统计图钉,A,、,B,、,C,位置,.(,此时图钉有孔,不需,铅笔,),(4),测出这三条橡皮条长度,L,1,、,L,2,、,L,3,分别算出它们,伸长量,X,1,=,L,1,-,L,0,X,2,=,L,2,-,L,0,X,3,=,L,3,-,L,0,.,(5),将,X,1,、,X,2,、,X,3,按一定百分比图示出来,以,X,1,、,X,2,为邻边作,平行四边形,求出其对角线,OC,.,比较,OC,与,OC,长度,(,即,X,3,长度,),假如相等,且在一条直线上,则到达目标,.,若,OC,与,OC,有一微小夹角,则有误差,(,如上图所表示,).,本试验是依据图钉,O,受到三个平面共点力而静止,.,任意两个,力协力与第三个力大小相等方向相反原理,.,答案,看法析,第14页,1.,在做“互成角度两个力合成”试验时,橡皮条一端固,定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮条另一端拉到某一确定,O,点,以下操作中错误是,(),A.,同一次试验过程中,O,点位置允许变动,B.,试验中,弹簧秤必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧,秤刻度,C.,试验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调整另一弹簧秤拉力大小和方向,把橡皮条另,一端拉到,O,点,D.,试验中,把橡皮条另一端拉到,O,点时,两弹簧秤之间夹,角应取,90,方便于算出协力大小,第15页,解析,从橡皮条固定点到,O,点连线方向,是协力作用线,方向,假如,O,点变动,那么协力大小、方向都要改变,就不,能验证力平行四边形定则,故,A,选项错,.C,选项中,因一个弹,簧秤已拉到最大量程,再经过另一个弹簧秤拉橡皮条到,O,点,时,第一个弹簧秤可能超出最大量程,造成损坏,或读数不准,故,C,选项错,.,互成角度两个力合成,是利用平行四边形定,则合成,两个分力成任意角度都适用,无须成,90,角,故,D,选项错,.,答案,ACD,第16页,2.,在验证力平行四边形定则试验中,使,b,弹,簧秤按图所表示位置开始顺时针迟缓转动,在,这过程中保持,O,点位置不变和,a,弹簧秤拉,伸方向不变,则在整个过程中关于,a,、,b,弹簧,秤读数改变是,(),A.,a,增大,b,减小,B.,a,减小,b,增大,C.,a,减小,b,先增大后减小,D.,a,减小,b,先减小后增大,解析,如右图所表示,a,示数不停减小,b,示数先,减小后增大,.,D,第17页,3.,将橡皮筋一端固定在,A,点,另一端拴上,两根细绳,每根细绳分别连着一个量程,为,5 N,、最小刻度为,0.1 N,弹簧测力,计,.,沿着两个不一样方向拉弹簧测力计,.,当橡皮筋活动端拉到,O,点时,两根细绳相互垂直,如图所,示,.,这时弹簧测力计读数可从图中读出,.,(1),由图可读得两个相互垂直拉力大小分别为,N,和,N(,只需读到,0.1 N).,(2),在方格纸,(,见右图,),上按作图法要,求画出这两个力及它们协力,.,第18页,解析,从图中可知,弹簧秤最小分度为,0.1 N,所以,竖直向,下弹簧秤读数为,2.5 N,水平向右弹簧秤读数为,4.0 N.,因为读数,2.5 N,、,4.0 N,均是,0.5 N,整数倍,所以,选方格纸,中一个小方格边长表示,0.5 N,应用平行四边形定则,即可,画出两个力以及它们协力,以下列图所表示,.,答案,(1)2.5 4.0 (2),看法析图,第19页,4.在验证力平行四边形定则试验中,两,弹簧秤拉力图示在图中作出,方格每边,长度表示1 N,O,是橡皮筋一个端点.,用两个直角三角板按照作图法作出协力,F,图示,得到合,力大小为,N.,答案,协力,F,图示以下列图所表示,7,第20页,1.C2.AB,3.,试验中所说协力与两分力含有相同效果,是指以下说法,中,(),A.,弹簧测力计弹簧被拉长,B.,固定橡皮条图钉受拉力产生形变,C.,细绳套受拉力产生形变,D.,使橡皮条在某一方向上伸长某一长度,D,第21页,4.,准确度为,0.1 mm,游标卡尺,游标尺刻度总长度为,9 mm,若,其最末一个刻度线与主尺,44 mm,刻度线对齐,则游标尺,第,5,条刻度线所对着主尺刻度为,(),A.35.0 mmB.39.5 mm,C.43.4 mmD.35.4 mm,解析,游标尺上每刻度为,0.9 mm,第,5,条刻线与最末一条,刻线距离为,0.95=4.5 mm,所以第,5,条刻线对齐是与,44 mm,差,4.5 mm,刻度,故为,39.5 mm.,B,第22页,5.,关于游标卡尺,以下说法正确是,(),A.,利用一对外测量爪可测量圆筒内径,B.,利用一对内测量爪可测量圆筒外径,C.,利用一对外测量爪可测量篮球直径,D.,利用深度尺可测量槽或孔深度,6.A 7.BD,D,第23页,8.,以下关于“探究弹力和弹簧伸长关系”试验说法中正,确是,(),A.,试验中,F,详细数值必须计算出来,B.,假如没有测出弹簧原长,用弹簧长度,L,代替,x,F,-,L,也是过,原点一条直线,C.,利用,F-x,直线可求出,k,值,D.,试验时要把全部点连到线上,才能探索得到真实规律,解析,该试验研究弹簧弹力与其伸长量之间关系,能够,用一个钩码重力作为弹力单位,所以弹力,F,详细数值,没必要计算出来,A,错,.,经过试验可知,F,x,(,伸长量,),是过坐标,原点一直线,而用,L,代替,x,后则,F-L,图线不过原点,故,B,错,.,F-x,图线关系显示,就是劲度系数,k,故,C,对,.,试验中有数,据可能存在较大误差,所以作图时能够舍去,无须连到线上,故,D,错,.,C,第24页,9.BD,10.,如图甲所表示,一个弹簧一端,固定在传感器上,传感器与,电脑相连,.,当对弹簧施加变,化作用力,(,拉力或压力,),时,在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生弹力大小关系,图象,(,如图乙,).,则以下判断正确是,(),A.,弹簧产生弹力和弹簧长度成正比,B.,弹簧长度增加量与对应弹力增加量成正比,C.,该弹簧劲度系数是,200 N/m,D.,该弹簧受到反向压力时,劲度系数不变,BCD,第25页,11.“,探究弹力和弹簧伸长关系”试验中,选取螺旋弹,簧如图甲所表示,.,(1),将弹簧上端,O,点固定悬吊在铁架台,上,旁边置一刻度尺,刻度尺零刻线跟,O,点对齐,在弹簧下端,A,处做一标识,(,如,固定一个指针,).,在弹簧下端挂钩上挂,上钩码,(,每个钩码质量都是,50 g),指针在刻度尺上指示,刻度为,x,.,逐一增加所挂钩码个数,刻度,x,随挂钩上钩码,重量,F,而改变,几次试验测得对应,F,、,x,各点已描绘在图,乙中,.,由图象得出弹簧劲度系数,k,A,=,N/m.,(,结果取两位有效数字,);,此弹簧弹力大小,F,弹,跟弹簧伸长,量,x,关系是,.,第26页,(2),假如将指针固定在,A,点下方,P,处,再作出,x,随,F,改变图,象,得出弹簧劲度系数与,k,A,相比,可能是,(),A.,大于,k,A,B.,等于,k,A,C.,小于,k,A,D.,无法确定,(3),假如将指针固定在,A,点上方,Q,处,再作出,x,随,F,改变图,象,得出弹簧劲度系数与,k,A,相比,可能是,(),A.,大于,k,A,B.,等于,k,A,C.,小于,k,A,D.,无法确定,解析,(1),依据试验数据在图乙上描出点,基本上在同一,条直线上,能够判定,F,和,x,间是一次函数关系,.,图象物理意,义是表明弹簧弹力大小和弹簧伸长量大小成正比,.,由,第27页,k,A,=,可得,k,A,=42 N/m.,此弹簧弹力大小,F,弹,跟弹簧伸长,量,x,关系是,F,弹,=42,x,N.,(2),假如将指针固定在,A,点下方,P,处,在弹簧下端挂钩上,挂上钩码时,P,点向下移动距离,x,1,与,A,点向下移动距离,x,相等,.,若再作出,x,随,F,改变图象,由,k,A,=,知,得出弹簧,劲度系数依然等于,k,A,应选,B.,(3),假如将指针固定在,A,点上方,Q,处,在弹簧下端挂钩上,挂上钩码时,Q,点向下移动距离,x,2,小于,A,点向下移动,距离,x,.,若再作出,x,随,F,改变图象,由,k,A,=,知,得出弹,簧劲度系数大于,k,A,应选,A.,答案,(1)42(2),F,弹,=42,x,(2)B (3)A,第28页,12.,做“验证力平行四边形定则”试验,.,试验步骤以下,:,(1),在水平放置木板上,固定一张白纸,.,(2),把橡皮筋一端固定在,O,点,另一端拴两根带套细线,细线与橡皮筋交点作为结点,.,(3),在纸面上离,O,点比橡皮筋略长距离上标出,A,点,.,(4),用两个弹簧秤分别沿水平方向拉两个细套,把结点拉至,A,点,如图所表示,记下此时两力,F,1,和,F,2,方向和大小,.,第29页,(5),改用一个弹簧秤沿水平方向拉绳套,仍把结点拉至,A,点,记下此时,F,方向和大小,.,(6),拆下弹簧秤和橡皮筋,请你写出下面应继续进行试验步骤,.,答案,(1),在,A,点按同一标度,作出,F,1,、,F,2,、,F,图示,.,(2),利用平行四边形定则作,F,1,、,F,2,协力,F,.,(3),比较,F,和,F,大小和方向,并得出结论,.,第30页,13.,利用如图所表示装置可测量弹簧劲度系,数,.,一小平面镜,B,(,可视为一点,),竖直固定在,物块,P,上,它们总质量为,m,.,现将,P,紧靠着,直立弹簧上端,用插销,K,固定,此时弹簧,处于自然长度,从固定点光源,S,发出光经过平面镜反射,后在竖直标尺,A,点形成一小光斑,.,松开插销,K,发觉最终小,光斑稳定在标尺上某点,该点到,A,点距离为,h,.,已知点光源,S,与平面镜水平距离为,L,0,标尺与平面镜水平距离为,L,求该弹簧劲度系数,.,第31页,解析,由平面镜成像规律可找到,S,像点,S,作出光路图如右图所表示,由,S,OA,S,CB,可得,:,松开插销,K,后,弹簧下降,x,镜子在,B,点,光斑在,A,点,S,OA,S,CB,可得,:,由可得,弹簧劲度系数为,k,=,由可得,k,=,mg,答案,mg,返回,第32页,
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