实验验证力的平行四边形定则省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

试验一、实验目第1页一、实验目：三、试验器材二、试验原理：二、试验原理：1.会使用弹簧测力计。会使用弹簧测力计。2.验证互成角度两个力合成时平行四边形定则。验证互成角度两个力合成时平行四边形定则。1.1.等效法等效法:一个力一个力F F 作用效果和两个力作用效果和两个力F F1 1、F F2 2作用效果都是让同一条作用效果都是让同一条一端固定橡皮条伸长到同一点一端固定橡皮条伸长到同一点,所所以力以力F F 就是这两个力就是这两个力F F1 1和和F F2 2协力协力,作作出力出力F F 图示图示,如图所表示。如图所表示。2.2.平行四边形法平行四边形法:依据平行四边形定则作出力依据平行四边形定则作出力F F1 1和和F F2 2协力协力F F图示。图示。3.3.验证验证:比较比较F F和和F F 大小和方向是否相同大小和方向是否相同,若在误差允许范围内相同若在误差允许范围内相同,则验证了力平行四边形定则则验证了力平行四边形定则.第2页三、试验器材三、试验器材四、试验步骤四、试验步骤方木板方木板,白纸白纸,弹簧测力计弹簧测力计(两个两个),),橡皮条橡皮条,细绳套细绳套(两个两个),),三角板三角板,刻度刻度尺尺,图钉图钉(几个几个).).1.1.在水平桌面上平放一块方木板在水平桌面上平放一块方木板,在方木板上铺一张白纸在方木板上铺一张白纸,用图钉把白用图钉把白纸固定在方木板上。纸固定在方木板上。第3页2.2.用图钉把橡皮条一端固定在木板上用图钉把橡皮条一端固定在木板上A A点点,在橡皮条另一端拴上两条细在橡皮条另一端拴上两条细绳绳,细绳另一端各系上细绳套。细绳另一端各系上细绳套。3.用两个弹簧测力计分别钩住两细绳套用两个弹簧测力计分别钩住两细绳套,互成角度地拉橡皮条互成角度地拉橡皮条,将结点将结点拉到某一位置拉到某一位置O,如图所表示。如图所表示。4.用铅笔记下用铅笔记下O点位置和两条细绳方向点位置和两条细绳方向,读出并统计两个弹簧测力计示读出并统计两个弹簧测力计示数。数。5.用铅笔和刻度尺在白纸上从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点沿着两条细绳方向画直线,按一定标按一定标度作出两个力度作出两个力F1和和F2图示图示,并以并以F1和和F2为邻边用刻度尺和三角板作平行为邻边用刻度尺和三角板作平行四边形四边形,过过O点平行四边形对角线即为协力点平行四边形对角线即为协力F。第4页6.只用一个弹簧测力计只用一个弹簧测力计,经过细绳把橡皮条结点拉到一样位置经过细绳把橡皮条结点拉到一样位置O,读出并读出并统计弹簧测力计示数统计弹簧测力计示数,记下细绳方向记下细绳方向,按同一标度用刻度尺从按同一标度用刻度尺从O点作出这点作出这个力个力F图示图示.7.比较比较F与用平行四边形定则求出协力与用平行四边形定则求出协力F大小和方向大小和方向,看它们在试验误差看它们在试验误差允许范围内是否相等允许范围内是否相等.8.改变改变F1和和F2大小和方向大小和方向,再做两次试验再做两次试验.五、注意事项五、注意事项1.同一试验中两只弹簧测力计选取方法是同一试验中两只弹簧测力计选取方法是:将两只弹簧测力计调零后互将两只弹簧测力计调零后互勾对拉勾对拉,若两只弹簧测力计在对拉过程中若两只弹簧测力计在对拉过程中,读数相同读数相同,则可选则可选;若读数不若读数不一样一样,应另换应另换,直至相同为止直至相同为止.第5页2.在同一次试验中在同一次试验中,使橡皮条拉长时使橡皮条拉长时,结点结点O位置一定要相同位置一定要相同.3.用两只弹簧测力计勾住绳套互成角度地拉橡皮条时用两只弹簧测力计勾住绳套互成角度地拉橡皮条时,夹角不宜太大也夹角不宜太大也不宜太小不宜太小,在在60100之间为宜之间为宜.4.读数时应注意使弹簧测力计与木板平行读数时应注意使弹簧测力计与木板平行,并使细绳套与弹簧测力计轴并使细绳套与弹簧测力计轴线在同一条直线上线在同一条直线上,防止弹簧测力计外壳与弹簧测力计限位卡之间有摩防止弹簧测力计外壳与弹簧测力计限位卡之间有摩擦擦.读数时眼睛要正视弹簧测力计刻度读数时眼睛要正视弹簧测力计刻度,在协力不超出量程及橡皮条弹在协力不超出量程及橡皮条弹性程度前提下性程度前提下,拉力数值尽可能大些拉力数值尽可能大些.5.细绳套应适当长一些细绳套应适当长一些,便于确定力方向便于确定力方向.不要直接沿细绳套方向画直线不要直接沿细绳套方向画直线,应在细绳套末端用铅笔画一个点应在细绳套末端用铅笔画一个点,去掉细绳套后去掉细绳套后,再将所标点与再将所标点与O点连点连接接,即可确定力方向即可确定力方向.第6页6.在同一次试验中在同一次试验中,画力图示所选定标度要相同画力图示所选定标度要相同,而且要恰当选取标度而且要恰当选取标度,使所作力图示稍大一些使所作力图示稍大一些.六、误差分析六、误差分析1.弹簧测力计本身误差弹簧测力计本身误差.2.读数误差和作图误差读数误差和作图误差.3.两分力两分力F1、F2间夹角间夹角越大越大,用平行四边形定则作图得出协力用平行四边形定则作图得出协力F误差也误差也越大越大.教材例题第7页例例1 1、在做、在做“验证力平行四边形定则验证力平行四边形定则”试验中试验中,若因为若因为F F1 1误差使误差使F F1 1与与F F2 2协协力力F F方向略向左偏方向略向左偏,如图所表示如图所表示,但但F F大于等于大于等于F F,引发这一结果原因可引发这一结果原因可能是能是F F1 1大小比真实值偏大小比真实值偏,F F1方向使它与方向使它与F F2夹角比真实值偏夹角比真实值偏 .大大大大第8页(1)本试验采取科学方法是（）变式演练：变式演练：在“验证力平行四边形定则”试验情况如图甲所表示,其中A为固定橡皮条图钉,O为橡皮条与细绳结点,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上依据试验结果画出图.A.理想试验法B.等效替换法C.控制变量法D.建立物理模型法(2)图乙中F与F两力中,方向一定沿AO方向是.FB第9页例例2.(江苏高考江苏高考)某同学用如图所表示试验装置验证某同学用如图所表示试验装置验证“力平行四边形定力平行四边形定则则”.弹簧测力计弹簧测力计A挂于固定点挂于固定点P,下端用细线挂下端用细线挂一重物一重物M.弹簧测力计弹簧测力计B一端用细线系于一端用细线系于O点点手持另一端向左拉手持另一端向左拉,使结点使结点O静止在某位置静止在某位置.分分别出弹簧测力计别出弹簧测力计A和和B示数示数,并在贴于竖直木并在贴于竖直木板白纸上统计板白纸上统计O点位置和拉线方向点位置和拉线方向.(1)本试验用弹簧测力计示数单位为本试验用弹簧测力计示数单位为N,图中图中A示数为示数为N.3.6(3)某次试验中,该同学发觉弹簧测力计A指针稍稍超出量程,请您提出两个处理方法.第10页(2)以下无须要试验要求是以下无须要试验要求是(请填写选项前对应字母请填写选项前对应字母).A.应测量重物应测量重物M所受重力所受重力B.弹簧测力计应在使用前校零弹簧测力计应在使用前校零C.拉线方向应与木板平面平行拉线方向应与木板平面平行D.改变拉力改变拉力,进行屡次试验进行屡次试验,每次都要使每次都要使O点静止在同一位置点静止在同一位置D(3)某次试验中某次试验中,该同学发觉弹簧测力计该同学发觉弹簧测力计A指针稍稍超出量程指针稍稍超出量程,请您提出请您提出两个处理方法。两个处理方法。改变弹簧测力计改变弹簧测力计B方向或减小重物方向或减小重物M质量质量方案方案:第11页